随着经济发展和工业化水平的逐步提高,人类活动排放出的CO₂、CH₄等温室气体逐渐增多,导致温室效应加剧,引发了一系列的环境问题。为此,有计划地控制碳排放已经成为解决气候变暖问题的必然选择。土地作为重要的生产要素,也是社会经济发展的空间载体,随着科学技术的不断发展,土地利用自然而然地导致了碳排放的增加。在低碳经济的背景下,土地的利用方式向集约化、低碳化转变已迫在眉睫。因此,结合碳排放研究土地利用结构与碳排放之间的关系具有重要意义,有助于探索在经济发展和碳减排的双重压力下的土地利用结构优化方向,对促进土地资源可持续利用和社会经济又好又快发展有重要的参考价值。本文以低碳经济为视角,以新疆乌鲁木齐市为研究区域,结合国内外现有的理论和研究成果,分析土地利用碳排放作用机理,计算各类用地的碳排放和碳吸收量,建立灰色关联度模型,计算土地利用结构与碳排放的相关性,并构建灰色多目标线性规划模型,建立土地利用的经济、碳排放、生态目标函数,基于9个约束条件,对乌鲁木齐市2020年土地利用结构进行优化,并综合分析优化后的效益潜力,寻找土地利用结构优化的措施建议。研究表明,乌鲁木齐市的净碳排放量呈逐年上升趋势,2015年乌鲁木齐市的净碳排放量达到2097×10⁴t;乌鲁木齐市土地利用结构变化与碳排放之间存在一定的相关性,各用地类型与碳排放量之间都有着不同程度的联系,通过结合不同用地类型的特点调整土地利用结构来控制碳排放是可行的;优化后的乌鲁木齐市土地利用结构方案与土地利用总体规划方案相比,不仅实现了碳排放的减少,而且基本满足了乌鲁木齐市的经济发展和粮食安全对土地的需求,同时也进一步提高了生态效益。