城市作为典型的复杂巨系统,其空间子系统同样具有复杂适应性,城市空间扩展具有自适应性、复杂性和多主体性的特点,其演化是城市社会经济多主体相互作用的过程。兰州市是西北区域中心城市,具有重要区位和战略地位,而现阶段城市建设用地严重不足,人口密度持续增加,城市拥挤、环境污染、居住环境恶化等问题日益严峻,城市空间发展处于亟需突破的瓶颈期,如何在有限资源的前提下改善城市居住环境,实现社会健康、协调、可持续发展成为兰州市乃至西北区域的核心问题。文章通过整理总结国内外相关资料,依据城市空间演化多主体理论,在把握城市空间发展的变迁历程及扩张特征的前提下,引入土地生态位理论对兰州市城市空间演化进行剖析,得出城市空间演化实质是高生态位土地利用类型对较低生态位土地利用类型进行包围和侵占的过程。基于上述理论,文章构建城市总体规划情景下的城市空间演化的多主体模型,分别对城市各主体间的相互作用关系及其与城市空间系统的关联耦合作用和协调发展程度进行研究。灰色关联模型和协调发展模型的运行结果显示：城市主体与城市空间系统之间存在紧密相关关系,两子系统间的耦合度及主体间的耦合度都存在下降趋势,由高度耦合阶段转为为磨合阶段；城市空间多主体耦合系统的整体协调度和发展度都呈上升趋势,且总体上到达协调发展,城市主体系统滞后于城市空间系统的发展。总之,兰州市城市空间的扩展现状是由众多因素决定的,四类城市主体对于城市空间的贡献力也是不断变化,为实现城市空间的高效、有序、协调的发展,城市主体间的协调程度需不断地加强和提高,相关部门应根据城市发展实际情况及时调整政策和策略；同时应发挥市场调控作用,激发城市主体的自适应力。在宏观政策和微观调整的双重作用下,兰州市的城市发展才能按预期走向和谐、高效的可持续发展之路。