人类活动对碳排放影响巨大,不合理的土地利用方式变化是破坏土壤碳库并导致碳排放的重要原因。土地利用变化作为影响碳源和碳汇分布及大小的重要因素,影响机理复杂,一直备受研究关注。优化并控制土地利用类型的转化,降低由土地利用变化引起的碳排放,对促进社会、经济发展与环境保护协调发展具有重要意义。本文分析成都市的1990-2015年的土地利用变化情况,利用CA-Markov模型模拟出成都市2020年土地利用变化趋势,借鉴已有土地利用碳排放估算研究,构建成都市土地利用变化转移矩阵的碳排放系数模型,对成都市土地利用变化过程中的碳排放进行估算,并利用多元回归模型以及成都市土地利用总体规划等设定的约束条件,得到基于低碳目标的成都市土地利用优化布局方案。主要研究结论如下:(1)1990—2015年间,成都市城镇化和工业化进程迅猛,建设用地占比从7.85%增加至22.43%,新增建设用地主要来源于耕地和未利用地,而有效的保护措施使林地占比由25.89%增加至27.15%。通过精度对比验证,确定7*7为模拟成都市2020年土地利用格局的最佳邻域尺度。模拟预测2020年成都市建设用地为3001.54 km~2,总量比2015年建设用地增加282.56 km~2,其中占用耕地达新增建设用地面积的76.85%。2020年成都市耕地将由2015年的4769.70 km~2减少到4616.01 km~2,总量降比不大。(2)不同土地利用变化对碳排放的影响不同,其中新增建设用地碳排放系数最高,每新增1 km~2建设用地会导致直接碳排放58.43 kg。未利用地向建设用地转移的过程产生的碳排放系数最低,建设用地不变的情况下碳排放系数次之,水域补给新增建设用地的过程其碳排放系数最高。林地的碳吸收强度最高,单位面积固碳达0.52 kg/km2,仅可缓解新增建设用地碳排放量的0.89%。(3)1990到2020年,成都市地类变化导致的碳排放量达到168948.86 kg,逐年呈明显上升趋势,2020年的碳排放量会达到1990年的2.56倍。30年间,成都市新增建设用地占用耕地释放的碳量高达220534.18 kg,与耕地呈非同向变动,仅2015年至2020年此过程碳排放达45266.45 kg,是1990年的3.72倍。林地和水域的利用类型转入是主要的碳汇过程,30年间总计碳吸收量为24088.85 kg,相当于2015年至2020年建设用地转入过程的14.28%。(4)从数量上分析,优化方案各地类结构比率与成都市2020年模拟结果地类结构比差值小,空间重合率为90.19%。建设用地的面积在保障城市扩张用地需求前提下,减少43.33 km~2,与优化前的差异率仅为1.47%。整体趋势与成都市“东进、南拓、西控”发展战略相符,北部新增建设用地面积明显增多。优化方案的碳排放比未优化之前减少2648.87 kg,减少9.05%,说明碳减排效果较好。(5)建设用地的严格把控和促进未利用地开发是减少碳排放量的有效途径。优化方案中建设用地需求主要是依靠提高建设用地节约集约利用潜力、促进未利用地开发以及增加园地转建设用地三种方法满足。其中提高建设用地节约集约利用潜力,内部优化,提高土地利用率,优化土地资源配置是缓解建设用地需求与碳减排矛盾的主要途径。