全球气候变暖成为国际社会关注的焦点,控制碳排放已成为世界各国发展战略中的必选项之一。城市是碳排放的集中地,控制碳排放的关键是控制城市碳排放;城市是一个社会-经济-自然复合生态系统,其碳排放遵循生态系统规律。如何寻找一条既有效控制碳排放又促进城市可持续发展的低碳城市建设路径,成为学者们研究的重点领域。目前,该领域的研究主要集中在宏观层面和不同侧面的研究上,没有形成系统的研究理论和研究方法。本文从城市复合生态系统出发,力图建立一个控制城市碳排放的方法体系,从而为低碳城市建设提供一个切实可行的系统性解决方案。本文主要研究内容如下:首先,在城市复合生态系统框架下,研究低碳城市建设的方法与路径。该研究从城市复合生态系统出发,系统分析城市碳循环过程,建立碳平衡方程,寻找城市复合生态系统碳排放根源;重点剖析城市功能、城市复合生态系统功能与产业系统碳排放三者之间的耦合关系,分解和归类城市复合生态系统功能与产业系统碳排放对应关系;通过城市复合生态系统碳排放的产业生态学分析和低碳城市建设指标分析,探寻低碳城市建设路径,提出产业系统与生态系统同构思想;在系统分析产业生态系统特征基础上,提出构建低碳城市产业生态体系的方法、步骤及主要内容,形成低碳城市产业生态体系基本框架。其次,按照以上低碳城市产业生态体系构建的方法和步骤,以秦皇岛为案例进行低碳城市产业生态体系构建的实证研究。第一,通过城市复合生态系统碳排放的产业生态学分析,确定秦皇岛产业生态体系的构成和主要内容,揭示产业生态系统各子系统之间碳流动的相互关系。第二,通过产业生态系统与碳排放互动关系的分析与评价,找出秦皇岛碳排放的主要影响因素,确定经济增长、产业结构、能源强度和能源结构对碳排放影响的大小和幅度;评价产业生态结构现状,明确产业经济结构、能源结构和生态结构优化调整的方向。第三,构建多维度多约束多模型的产业生态结构优化预测模型,设定经济社会的发展情景,优化预测秦皇岛低碳城市产业生态结构;根据预测结果的仿真分析,提出产业生态结构调整方向和产业生态体系构建路径。最后,提出秦皇岛低碳城市产业生态体系构建方法、内容和基本框架。从宏观层面,构建6个产业生态子系统的产业生态空间格局;从微观层面,实施产业生态化和生态产业化建设,并提出产业生态结构优化调整建议。实证研究表明,构建产业生态体系,是秦皇岛实现低碳城市发展目标的根本途径;本研究成果,为秦皇岛低碳城市建设提供了科学依据,同时,也对其它城市的低碳建设与发展具有实践指导意义。