摘要：低碳发展背景下，城市生态用地的空间格局优化被视为降低城市CO2浓度的有效途径。为深入了解城市生态用地空间格局和其对CO2浓度的影响关系，尝试构建了低碳目标下耦合优先尺度与空间格局特征识别的城市生态用地规划优化综合研究框架，并以哈尔滨市为例，提取与计算了2000—2020年城市生态用地与CO2浓度的多年空间分布数据。
基于多尺度的景观格局指数与CO2浓度相关性变化，识别研究二者影响关系的优先尺度为10km。在优先尺度下，通过划分城市生态用地空间格局类型单元、筛选特征指数，明确高碳汇单元内城市生态用地的空间格局特征与阈值范围，并以此提出了城市生态用地合理发展与规划布局的优化策略，以期为城市低碳规划提供理论与实践参考。
基于多尺度的景观格局指数与CO2浓度相关性变化，识别研究二者影响关系的优先尺度为10km。在优先尺度下，通过划分城市生态用地空间格局类型单元、筛选特征指数，明确高碳汇单元内城市生态用地的空间格局特征与阈值范围，并以此提出了城市生态用地合理发展与规划布局的优化策略，以期为城市低碳规划提供理论与实践参考。
城市化对气候变化的影响主要来自温室气体排放、土地利用与覆被变化2个方面，且二者的影响相互关联[1]。当前，城市的快速扩张与能源超常消耗增加了以二氧化碳为主的温室气体排放，导致了温室效应增强、极端天气多发、生态系统结构改变、能源消耗压力加大等[2]广泛的环境问题与负面影响。在此背景下，中国于2020年9月在联合国大会上宣布了2030年碳达峰与2060年碳中和的“双碳目标”。城市近地面的CO2浓度变化受自然和人为因素影响，变化相对剧烈[3]。作为双碳目标在城市空间层面落实的有效手段，科学有序地统筹布局城市生态用地、持续巩固提升城市生态用地碳汇是减缓大气CO2浓度上升和全球变暖的重要手段，也是实现我国“碳中和”目标的有效途径[4]。
城市生态用地包含为居民提供必要生态系统服务功能的所有土地类型[5]。不同尺度下的城市生态用地空间格局特征与差异，包括数量、形态与要素配置等[6]，会影响其对CO2浓度的削减，即碳汇能力[7]。
当前，相关研究多集中于探讨城市生态用地在削减CO2浓度方面的生态系统服务功能[8]与服务价值的时空变化[9]，并进一步开展了基于经验判定、碳氧平衡和空间格局分析等方法的生态用地供需定量测算[5]、数量结构优化[10]与空间格局构建[11]等方面的研究，但仍对城市生态用地与CO2浓度的多尺度关系关注不足。
尽管已有专家学者提出了调控低碳城市用地形态与布局的规划干预尺度[12-13]，如叶祖达[14]指出要将明确的碳排放评估和节能减排规划建设要求纳入控规编制阶段；张赫等[15]提出应结合具体的国土空间格局优化或中心城区规划等编制内容落实低碳规划技术引控手段；郑德高等[16]提出城市规划减碳的关键尺度应是10~30km2。但以上研究结论多停留在理论或经验层面，缺乏定量判断城市生态用地削减CO2浓度服务效能优先尺度的分析方法。
此外，在绿色低碳与用地集约的新型城镇化发展思路下，如何实现城市生态用地类型与空间特征的精准落位，是在自然维度下拓展城市碳中和实践路径的有效途径[7]。
当前，相关研究多集中于探讨城市生态用地在削减CO2浓度方面的生态系统服务功能[8]与服务价值的时空变化[9]，并进一步开展了基于经验判定、碳氧平衡和空间格局分析等方法的生态用地供需定量测算[5]、数量结构优化[10]与空间格局构建[11]等方面的研究，但仍对城市生态用地与CO2浓度的多尺度关系关注不足。
尽管已有专家学者提出了调控低碳城市用地形态与布局的规划干预尺度[12-13]，如叶祖达[14]指出要将明确的碳排放评估和节能减排规划建设要求纳入控规编制阶段；张赫等[15]提出应结合具体的国土空间格局优化或中心城区规划等编制内容落实低碳规划技术引控手段；郑德高等[16]提出城市规划减碳的关键尺度应是10~30km2。但以上研究结论多停留在理论或经验层面，缺乏定量判断城市生态用地削减CO2浓度服务效能优先尺度的分析方法。
此外，在绿色低碳与用地集约的新型城镇化发展思路下，如何实现城市生态用地类型与空间特征的精准落位，是在自然维度下拓展城市碳中和实践路径的有效途径[7]。
因此，针对上述现实问题与需求，构建了低碳目标下耦合优先尺度与空间格局特征识别的城市生态用地规划优化综合研究框架(图1)。选取哈尔滨市为实证研究对象，识别城市生态用地空间格局特征影响CO2浓度空间分布的优先尺度，进而提取优先尺度下城市生态用地空间格局类型单元与特征景观格局指数，并以高碳汇单元的特征指数阈值为依据，提出城市生态用地空间格局的精准优化策略，为制定和管理低碳的城市科学决策提供理论与实践支持。
