2011年,中国的城镇人口首次超过农村,标志着中国数千年来以农村人口为主的城乡人口结构发生了深刻的转变。城镇化在推动经济发展和提高居民生活水平的同时,也带来了各种环境问题,交通碳排放便是其中的重要一例。以往有很多研究对交通碳排放与城镇化之间的关系进行了探讨,或进一步探究了环境库兹涅茨曲线是否存在,但这些研究未能打开隐藏在曲线背后的“黑箱”,即对于城镇化通过何种机理影响交通碳排放的认识仍显不足。为尝试打开隐藏在环境库兹涅茨曲线背后的“黑箱”,本文通过理论探讨和实证分析来深入研究城镇化对交通碳排放的影响机理,以期深入理解人类活动与生态环境之间的关系,为中国在新型城镇化过程中发展低碳交通提供参考依据。为实现上述目标,本文首先梳理与综述了相关理论和文献,奠定了文章分析的理论基础。然后,结合文献综述,运用人口迁移理论、城乡结构转化理论、城市空间结构理论和环境库兹涅茨曲线的相关理论分析了城镇化对交通碳排放的影响机理,从总量效应、结构效应和集聚效应三个角度提出了本文的研究假设。接下来,运用基于IPAT等式的改进模型STIRPAT模型,实证检验了中国城镇化对交通碳排放的影响关系,以此为基础,对城镇化影响交通碳排放的机理进行了效应检验,验证了前文提出的研究假设。实证研究结果显示,在城镇化对交通碳排放的影响层面,中国目前的城镇化对交通碳排放具有正向促进作用,但这种正向促进作用随着城镇化水平的提升而逐渐减弱,即二者之间的关系仅符合环境库兹涅茨曲线的左半部分,亟待探究潜在的“倒U型”曲线的拐点。在城镇化对交通碳排放的影响机理层面,城镇化对交通碳排放具有总量效应、结构效应和集聚效应,这些效应综合作用,共同导致了中国城镇化过程中交通碳排放快速增长的趋势。目前中国的城镇化发展过程中,交通运输业整体需求日益旺盛,但运输结构和能源结构存在较大改善空间,城市空间结构亟待优化,导致交通能源资源的使用难以发挥正向集聚效应,这些因素共同导致了中国城镇化发展过程中交通碳排放的持续增长。最后,文章基于研究结论和中国新型城镇化下生态文明体制改革的大背景,有针对性地提出了今后中国发展低碳交通应该重点关注的问题。