伴随着城市化进程,城市成为社会和环境矛盾最突出的地方,而空间结构调整成为城市生态治理的重要手段之一。人口的过度集聚会造成交通拥堵、生态空间锐减、污染集中排放和热岛效应等问题。但是另一方面,人口的无序分散也可能会造成能源浪费、环境监督不到位等问题。因此,强调人口高密度集中的单中心结构和强调人口去中心化的多中心结构,哪一个具有更高的生态绩效?这是本文研究的第一个关注点。城市的空间结构并不会直接影响生态,但是人口的分布可以通过影响工业企业的空间布局进而影响城市生态。工业企业占据城市大量不透水面,是城市主要的污染源和热源,工业企业空间分布在其中承担的机制作用,是本文的第二个关注点。空间结构对空间尺度具有敏感性,例如,一个城市从市辖区尺度来看呈现人口单中心分布,但在市域尺度上观察可能会变成多中心格局,这会直接影响到对城市生态绩效的判断。因此,本文的第三个关注点是比较空间结构的生态绩效在不同的空间尺度上的差异性。鉴于以往研究中并未形成统一的城市生态分析框架,本文构建了“减污、增绿、防灾”三位一体的城市生态内涵框架,分别从市辖区和市域尺度研究了人口单中心和多中心结构对于空气污染、绿色空间和热岛效应的影响,并检验了工业企业空间分布在其中的作用机制。主要发现如下:第一,对于空气污染,市辖区尺度的人口单中心结构有利于降低PM_2.5排放量,市域尺度的多中心人口分布有利于降低PM_2.5排放量。机制分析发现,在尺度较小的市辖区中,单中心将工业企业集中在城市中心;而在尺度较大的市域中,多中心将工业企业分散到副中心。由此可能导致,集中在市辖区中心的工业企业,通过知识溢出提高技术水平,邻近性可以共享环保设施,加之受到较高的环境规制从而降低了PM_2.5排放量;而分散在市域的工业企业,将节省的地租和劳动力成本用于环保投入,且集聚在市域副中心的工业企业也会受集聚经济的影响,从而减少对外围地区的污染。第二,对于城市绿色空间,无论是在市辖区还是市域尺度,多中心的人口分布结构不仅有利于增加绿色空间的面积占比,还提高绿色空间的可达性。从机制实证看,人口多中心结构带来了市辖区和市域工业企业的去中心化。这可能产生两方面结果,一方面,城市中心（主中心）的不透水面会转化为绿色空间,而郊区（副中心）因为企业的集聚而经济增长,更有资金建设绿色空间,这都会促进绿色空间面积的增加。另一方面,多中心半径变得更小,加之密度的下降会提升交通效率,因此绿色空间的可达性也同时提高。第三,对于热岛效应,无论是在市辖区还是市域尺度,多中心的人口分布结构都有利于降低热岛强度。机制研究发现,多中心的人口结构将主要热源——工业企业从城市中心（主中心）转移到郊区（副中心）。这会在一定程度上缩小市辖区和市域空间内中心和外围的温度差,进而降低热岛强度。总之,从城市生态整体性和空间多尺度性看,并不存在单一的空间结构具有绝对高的生态绩效。在市域尺度上,多中心具有城市生态的整体最优绩效,而在市辖区尺度,单中心有利于降低空气污染物排放,多中心有利于提升绿色空间绩效,并降低热岛强度。在城市规划实践中要具体问题具体分析,因地制宜地选择合适的规划策略。本文的创新之处在于:研究框架上,区别于以往仅仅关注城市生态的某一要素,本文构建了一个完整的城市生态内涵框架,能够代表城市生态的典型性和整体性,提供了对城市生态绩效研究的完整认知;在研究结果上,发现并不存在一种完美的空间结构能够统一地提高所有城市生态要素的绩效,要根据空间尺度和具体的生态问题选择合适的空间规划策略;在作用机制上,不同于以往文献关注交通的中介作用、以及定性的研究范式,本文聚焦于工业企业的空间布局,并实证了其在空间结构和城市生态之间的机制传导。本文的研究发现对于城市空间治理和城市规划具有重要的政策实践意义。中国的城市正在大范围地推广新城新区和工业园区建设,这在很大程度上能够提高城市的绿色空间绩效,同时降低热岛强度,但是对于市辖区尺度而言,单中心的人口结构更有利于提升空气质量。因此,“一刀切”地实施多中心规划具有生态风险,并不存在“包治百病”的城市生态规划方案。在城市生态实践过程中,要具体问题具体分析,根据不同的生态问题、不同的空间尺度,因地制宜地选择合适的空间结构方案,以达到提升城市整体生态绩效的目的。