产业生态化依赖于产业生态系统发展格局和过程的解析,然而产业系统和资源环境系统都具有很强的异质性,且相互之间存在复杂的作用途径。本研究从产业生态学视角综合运用复杂网络、数据挖掘、地理信息系统等方法,建立了产业生态系统格局、过程与可持续性分析框架,并开展了中国产业生态系统格局特征和演化代谢过程研究,主要内容包括:研究使用多样性与复杂性指标刻画产业格局,物质流与碳排放指标刻画资源环境压力格局。研究分析发现,产业多样性复杂性高的区域集中在胡焕庸线以东,区域产业多样性和复杂性逐年增加。本地采掘与初级产品生产物质流指标的格局在空间上相对分离,而高工业碳排放区域与区域能源和产业结构密切相关。研究使用聚类和主成分分析方法识别了4类典型区域产业生态系统及其主要转化路径。产业演化和代谢过程分析发现,生产空间中行业部门与区域内已有行业部门的关联性越强,越容易在区域内出现或继续存活,并以此建立了产业演化过程的概率预测模型。演化模型存在由不动点分割的不同演化阶段,产业多样化过程需要超过临界密度规模。在宏观代谢方面,中国工业碳排放的对数平均迪氏分解表明,规模效应对碳排放增长贡献最大,结构效应2003年后显著增加碳排放,技术效应一直减少碳排放。不同区域的结构效应对碳排放贡献差异明显;区域经济复杂性越高,行业碳排放强度越低。在微观代谢方面,基于生命周期数据库和行业结构信息,可以推断区域潜在的代谢网络,识别关键节点和代谢压力;推断区域潜在的产业共生网络,判断区域共生潜力。区域实现产业生态化首先依据区域所属聚类模式,确定产业发展阶段与目标;其后应用产业演化预测模型,进行产业结构调整;之后构建优化区域的代谢结构,完善区域内产业共生关系;最后平衡不同的发展目标,避免“一刀切”的运动式治理,给予产业生态系统适应调整的时间,重视系统弹性。综上,本文系统评估了中国产业发展格局的多样性与复杂性、资源环境压力格局的分异性,识别了典型产业生态系统模式;建立了基于临近性的大尺度、细粒度产业生态系统演化分析方法,实现了区域产业结构变迁的定量预测;建立了推断区域代谢结构和产业共生的方法,为区域的产业共生规划等产业生态化实践提供了方法工具和决策支撑。