当前，全球城市化进程持续加速，中国更是经历着快速的城市化发展，紧凑城市模式作为应对城市蔓延引发的生态环境问题的重要范式，被纳入全球可持续发展议程，但城市紧凑性的环境权衡效应却始终缺乏深入且系统的认知，现有研究多聚焦物理形态和单一环境结果，对功能维度及潜在生态权衡的探讨存在明显不足。针对这一关键问题，中国科学院城市环境研究所的研究团队开展了全国尺度的城市紧凑性与环境效应关联研究，揭示了城市“形态—功能”耦合下的环境影响规律，为中国城市可持续发展规划提供了新的科学依据。

该研究选取中国176 个不同规模、不同类型的城市为研究样本，基于多源大数据融合方法构建的城市功能紧凑度（UFC）指标，并将其与城市物理紧凑度（UPC）整合，建立起城市“形态—功能”耦合分析框架。研究团队搭建了涵盖生态影响、环境污染、资源消耗、基础设施利用四大维度的 19 项环境因子体系，综合运用皮尔逊相关分析、k-means 聚类分析、结构方程模型（SEM）等方法，系统量化了城市功能紧凑度和物理紧凑度对各类环境因子的直接、间接影响及作用机制，还将样本城市划分为四种紧凑发展模式，对比分析了不同模式下的环境效应差异。

研究显示，城市紧凑发展存在显著的环境效率提升与生态风险放大的双重效应，并非天然具备“绿色属性”。功能紧凑度提升虽能显著提高土地利用效率和公共交通运行表现，1% 的城市功能紧凑度提升可使基础设施利用效率提高约 2%，但会带来城市绿地供给减少、垃圾处理能力弱化等问题，还会间接导致环境污染提升 0.74%；城市物理紧凑度 1% 的提升则能直接推动水资源保护提升 3%、能源消耗降低 6%，却也会间接使污染影响增加 2.59%。此外，“高功能紧凑度—高物理紧凑度”模式城市虽在资源利用效率、公共服务可达性上表现最优，但在生活垃圾无害化处理、工业固体废物综合利用等方面存在明显短板，而“低功能紧凑度 - 低物理紧凑度模式”城市则整体呈现环境负面影响大、公共服务水平低的特征。

研究的贡献在于：突破了传统城市紧凑性研究“重物理形态、轻功能维度”的局限，构建了融合功能与物理紧凑度的“形态—功能”耦合分析框架，具象化了城市紧凑性的多维度内涵，将其从单纯的空间密度概念拓展为包含城市活动功能整合的综合概念；实现了全国尺度大样本的城市紧凑性环境效应实证分析，弥补了以往研究多为案例分析、缺乏宏观规律探讨的不足，明确了功能和物理紧凑度影响城市环境的不同作用路径，揭示了二者在环境效应上的差异化特征；为城市可持续规划提供了实操性的科学指引，提出城市紧凑发展不能采取 “单一维度推进”策略，需在发挥紧凑性资源效率优势的同时，通过绿色基础设施建设、完善垃圾处理体系、适应性城市设计等方式，缓解生态绿地不足、环境污染加剧等问题，实现效率与生态的平衡。相关研究成果以Quantifying environmental trade-offs of urban form-function compactness为题发表在国际期刊Environmental Research Letters。第一作者为徐智邦、蓝婷，唐立娜为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金（41471137）和厦门市自然科学基金（3502Z202472039）的资助。

（文：城市生态风险模拟与预警创新团队；图：城市生态风险模拟与预警创新团队）