邬建国等（2002）年提出采用等级斑块分析的方法认识和研究城市生态系统的复杂性。以此理论为基础，中国科学院新疆生态与地理研究所张弛研究员等通过构建等级斑块模型体系，将区域、景观、土地利用、土地覆被（生态系统）、种群、植物个体、植物器官等各个尺度的关键过程耦合起来，形成一个跨尺度模型体系，以此模拟社会经济过程对环境和生态过程的影响机制。
该模型被应用于分析美国亚利桑那州凤凰城生态系统碳循环的结构和动态。在其他区域的城市生态研究中也具有良好的应用前景。作为一种动态模拟的手段，推动了城市生态学研究向定量化和动态化的方向发展。
相关研究以A hierarchical patch mosaic ecosystem model for urban landscapes: Model development and evaluation为题在ECOLOGICAL MODELLING上发表，
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