近年来随着社会经济的发展,我国已取代美国成为第一碳排放大国。据研究在碳排放来源中,土地利用是导致碳排放增加的重要因素之一,并对生态环境造成了严重影响。现今低碳经济为时代所趋,对土地利用的碳排放效应及其低碳优化研究具有重要的现实意义。本文在总结国内外学者研究成果的基础上,以湖北省潜江市为例,在全市尺度上从碳排放总量、各土地利用类型的碳排放结构、碳排放强度、碳足迹以及生态补偿量等方面评估县级市的土地利用碳排放效应,并分析其时间变化特征。同时在空间尺度上,本文利用数据包络分析法对潜江市境内各乡镇的碳排放效率、技术效率、规模效率和规模报酬进行评价,并结合GIS技术中三维高程模型、方向性分析和分布重心功能分析碳排放效率的空间分布特征。针对碳排放效率DEA无效的乡镇,本文通过调整碳排放冗余量和经济产出不足量对其进行低碳优化,并提出相应的优化措施。通过以上分析,本文得出以下结论：(1)2000～2010年潜江市的土地利用碳排放呈比较均衡的增长趋势。各土地利用类型中,建设用地产生的碳排放比重最大,且是影响碳排放的重要因素。(2)虽然潜江市的碳排放强度呈下降趋势,但碳足迹在研究期间翻了一番。面对日益严重的生态赤字,潜江市每年需花费1-2%左右的地区生产总值用于生态补偿。(3)潜江市所有乡镇中仅三分之一为碳排放效率DEA有效,且主要分布于经济发展水平较高的地区。空间分布上,潜江市的碳排放效率呈现出“西南—东北”方向的分布特征,其分布重心位于周矶办事处内,即中部偏东的位置。(4)大多数乡镇需减少地均煤炭碳排放,而人均农业总产值存在较大的提升空间。碳排放低碳优化主要应从改善土地利用结构、加强土地用途管制和提高能源利用效率等方面着手。