土地利用变化影响生态系统碳循环,不合理的土地利用方式导致陆地碳储量流失进入大气生态系统,成为加剧温室效应的重要因素之一。科学的土地配置和生态系统稳定是区域良好发展的前提,因此土地管理不仅要考虑经济利益,还要考虑土地利用与生态系统耦合变化。定量评估及预测区域土地利用和陆地碳储量时空演变特征,能为区域国土空间规划和生态补偿提供一定的参考。广州市是粤港澳大湾区中心城市之一,本文以广州市为研究对象,采用遥感和地理空间分析方法,分析1990-2018年间区域土地利用结构、动态、空间转移等特征;通过文献资料和因子修正本地化碳密度,基于土地利用视角在In VEST模型中计算陆地碳储量,揭示研究期间陆地碳储量时空演变特征,并采用地理探测器方法分析单因子驱动和交互因子驱动;通过神经网络训练获得土地适宜性概率,耦合马尔可夫链构建广州市未来土地预测模型,在精度验证达到要求后,实现对未来土地空间预测,并基于未来土地分布预测区域碳储量演变,采用重心迁移方法揭示空间变化特征。主要研究成果如下:（1）广州市面积占比最高的土地类型分别是林地和耕地,土地利用变化的主要特征是建设用地快速扩张,建设用地比重从1990年的8.60%上升到2018年的19.64%,转入的土地类型来源主要是耕地和林地。1990-2005年是土地类型动态度较高时期,其中2000-2005年土地变动速率最高,是建设用地快速扩张时期,增幅达到46.01%。2005年后土地利用变化强度逐渐下降,2010年后土地动态度显著下降,耕地和林地等面积变化也明显减少。1990-2005耕地和林地转入建设用地主要发生在番禺区、白云区和黄浦区等,空间转移较为集中,2005-2018年空间转移分散,且转移量显著下降,主要发生在黄浦区和白云区等。（2）通过因子修正获得区域土地类型碳密度数据,研究时间内陆地碳储量下降248×10~4t,降幅6.20%。北部碳储量高于南部,其中从化区和增城区是最大的碳汇区域。不同时期碳储量空间变化存在差异,具有大集聚和零星分布的特点,1990-2005年碳储量显著下降的区域主要是花都区和番禺区等,2005-2018年碳储量显著下降的区域主要是黄浦区和白云区等,2005年后碳储量变化较之前出现显著缓和趋势,区县尺度上不同时期碳储量变化存在一定差异。地理探测器结果表明归一化植被指数（NDVI）和社会经济等是区域碳储量的主要驱动因子,交互驱动作用强于单因子驱动,其中与NDVI的交互驱动程度更强。（3）在评估土地预测模型精度要求后,预测2034年耕地和林地仍会持续转入建设用地,但强度将会低于1990-2018年。预测建设用地面积增加274.37 km~2,耕地和林地分别下降173.6 km~2和91.80 km~2。各区域扩张强度均有差异,其中花都区与白云区等西部区域是未来建设用地的扩张中心,与之相应的陆地碳储量在西部区域下降明显,整体下降119.50×10~4t,降幅3.20%,建设用地和碳储量重心迁移均朝向西部,未来部分区域仍存在一定陆地碳流失风险。本文通过耦合FLUS-In VEST模型评估广州市土地利用和陆地碳储量演变,认为城市对外扩张导致耕地和林地等最容易受到侵占,未来土地利用改变造成广州市各区域陆地碳储量不同程度的流失。