联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告指出全球变暖趋势毋庸置疑。人类对土地的利用和改造对全球大气中二氧化碳含量的增加起着重要的作用,土地资源作为承载人类活动的载体,其影响仅次于化石燃料的燃烧。因此在发展低碳经济的大背景下,研究如何通过优化土地利用结构和布局去降低区域碳排放,增加区域碳汇,实现土地资源利用和社会经济的协调可持续发展具有重要意义。因此,本文根据国内外土地利用碳排放的相关研究,整合了估算土地利用碳排放和碳汇量的有关方法。通过以人地关系理论、可持续发展理论及土地优化配置理论为基础构建的低碳导向土地利用理论测算了2005—2015年德阳市土地利用的碳收支情况。在此基础之上,采用LMDI分解模型对人均GDP、土地利用结构等影响土地利用碳排放的因素进行了分解研究,紧接着使用灰色关联度法探究了德阳市土地利用结构与碳收支之间的关系。进而整合土地利用碳排放、土地经济效益和生态效益目标函数,建立低碳导向下的土地利用结构优化模型,采用多目标线性规划法与FLUS模型分别对低碳导向下德阳市2020年土地利用结构优化方案进行了求解与空间布局模拟。最后分析了土地利用碳减排和效益提升潜力,并提出了相应的低碳化土地利用策略和政策建议。研究的主要内容如下:(1)德阳市土地利用碳收支情况测算与分析:?德阳市土地利用碳排放在2005—2015年间呈分阶段逐年增加态势,从2005年的385.39万吨增加到2015年的1038.36万吨,年均增长率为15.4%。?根据LMDI模型对德阳市土地利用碳排放的影响因素分解发现,影响德阳市土地利用净碳排放量变化的各因素效应排序为:人均GDP>地均土地净碳排放强度>土地利用结构>人口规模>单位GDP用地强度。其中,单位GDP用地强度是抑制碳排放最主要的因素,研究期内累计贡献了820.20万t碳减排量;人均GDP和单位土地净碳排放强度对土地利用碳排放具有较强的推动作用,研究期内累计贡献了分别为807.28万t和569.01万t碳排放,贡献量分别占综合效应的35.20%和24.81%。?通过对德阳市土地利用结构变化与碳收支之间关联度的测算发现,土地利用结构变化与碳收支之间存在较高的差异关联度,相关性最大的土地利用类型是建设用地,灰关联系数为0.9225;最小的为耕地,灰关联系数为0.5186。综上所述,现阶段通过调整土地利用结构来减少碳排放存在巨大的潜力。(2)低碳导向下的土地利用结构优化及模拟:?运用LINGO11.0软件对低碳导向下的综合目标函数进行求解后可得:优化后的土地利用结构方案相比于规划方案在碳排放总量上减少了68.53万t,在生态效益方面增加了3.17亿元,能够很好的实现降源增汇这一目标。虽然在经济效益上减少了92.82亿元,但是也能够满足2020年德阳市社会经济建设对土地的需求。?运用FLUS模型对德阳市2020年在规划方案和低碳优化方案下的空间布局分别进行模拟可得:两种方案下变化最为显著的地类是建设用地、林地及园地。低碳方案下,在平原中部的建设用地扩张得到了有效的控制,中部龙泉山脉和东南部丘陵区林地集中连片生长显著,平原西部边缘的园地增长明显。?采用Fragstats4.2软件对两种方案下空间布局的类型和景观水平进行生态效应评估后可得:无论是在类型水平上还是景观水平上,低碳方案下的土地利用空间景观格局生态效应指标均相比于规划方案更加显著,整体的景观生态格局空间集聚效应更强,也更有利于土地利用空间布局的增汇减源。(3)低碳导向下的土地利用结构及模拟研究结论:德阳市在低碳导向下的土地利用结构无论是在数量的优化上还是在空间布局的优化上,都能够有效的实现降源增汇这一目标。更为重要的是,在土地利用数量结构和空间布局上都很好的平衡了碳减排和社会经济建设发展之间的矛盾,使得土地利用在数量和空间布局的优化上不仅能够有效的实现碳减排,增加生态效益,而且还能有效的满足了德阳市在未来的社会经济建设的需求。这表明,优化方案具有一定的科学性,合理性和可实现性。(4)低碳导向下的土地利用对策研究:基于对德阳市2005—2015年的土地利用碳收支情况的测算与分析以及德阳市土地利用的实际情况,按照德阳市的土地利用类型分类,针对碳源型用地和碳汇型用地分别提出了相应的减排和增汇措施,并提出了建立低碳土地利用发展模式的建议。