IPCC第五次评估报告指出全球变暖趋势毋庸置疑。全球气候变暖已带来了一系列的社会、经济、生态环境等方面的问题,严重影响了社会经济的可持续发展。人类活动中土地利用变化是引起全球气候变暖的主要活动之一。若能通过转变土地利用方式来降低碳排放,不仅有助于土地资源和社会经济的可持续发展,还为国际社会解决全球变暖问题提供一定的思路。本文以石家庄西部太行山区为例,分析2000~2010年土地利用变化情况、碳排放变化及效应变化,预测不同情景下土地利用碳排放,提出优化土地利用结构与布局的方案。对比2000、2005、2010年土地利用面积,分析土地利用面积变化情况;采用土地利用结构信息熵、土地利用转移矩阵,分析土地利用的结构变化;采用重心模型测算土地利用类型重心,分析土地利用水平空间变化;从坡度、海拔、坡向三个角度分析土地利用垂直空间变化。以土壤图和植被类型图为基础,估算研究区土壤碳密度和植被碳密度,计算土地利用碳蓄积;基于能源消耗数据,估算土地利用碳排放。对比2000、2005、2010年土壤碳蓄积、植被碳蓄积、能源碳排放、净碳排放,分析土地利用碳排放的时间变化;通过对比土壤碳蓄积分布图、植被碳蓄积分布图、碳排放分布图和净碳排放分布图,分析土地利用碳排放的水平空间变化及各县(市、区)土地利用碳排放变化;从坡度、海拔、坡向三个角度,分析土壤碳蓄积、植被碳蓄积、能源碳排放、净碳排放在不同坡度、不同海拔、不同坡向的垂直空间变化;采用碳蓄积强度、碳排放强度、碳排放弹性系数等指标,分析土地利用碳排放效应的时间、水平空间和垂直空间变化。采用马尔科夫模型预测了自然发展情景下土地利用及其碳排放,在土地利用总体规划的基础上,预测规划发展情景下土地利用碳排放,采用灰色多目标规划模型提出了低碳土地利用结构优化方案,利用CLUE-S模型预测了土地利用空间布局,计算优化后的土地利用碳排放、水平空间分布及垂直空间分布;从调整土地利用结构、优化土地利用布局、推广低碳土地利用技术、完善低碳土地利用保障机制等方面提出低碳土地利用对策。