伴随着人类社会转向后工业时代,全球气候问题越来越引起世人的关注,成为了一个全球性的重要议题。自英国提出低碳经济概念以来,发展低碳经济已经成为世界各国应对能源危机和全球气候变暖的现实选择。然而低碳经济作为一种全新的发展方式,是一个系统工程,涉及到经济社会生活的方方面面。发展低碳经济不仅需要树立全新的低碳理念,还需要创新低碳发展制度,调整产业结构,塑造低碳生活等。同时气候问题也是一种“公共地悲剧”,在气候所有权无法私有化的前提下,这种问题的解决只能通过区域合作共同治理。城市群作为区域空间发展的一种高级形态,是城市的一种空间集合体。它是我国参与全球分工和国际竞争的主要地域单元,也是我国区域之间开展竞争的主要单元。城市群的发展将深刻影响着我国的国际竞争力,影响着我国工业化和城市化发展的水平和质量,对于我国可持续发展都具有重要的现实意义。目前,发展低碳经济和转变经济发展方式,对城市群的发展提出了新挑战。作为区域经济增长最快的区域,城市群因人口和产业集聚而成为了我国地域空间碳排放最多的地区。因此,控制城市群碳排放,推动城市群低碳发展已成为我国发展低碳经济的必然选择。它不仅关系到我国转变经济发展方式能否成功,还关系到我国发展低碳经济的成效。本文以城市群低碳发展为研究对象,从区域合作角度开展研究具有一定的研究意义。本文首先分析了城市群低碳发展的模式选择,指出在城市群现有经济发展水平和工业化阶段的限制下,城市群低碳发展只能采取非均衡合作发展模式。在此基础上,本文建立了城市群低碳发展的概念模型,主要包括三个模块：区域合作治理模块、区域合作路径模块和区域合作机制模块。其次,本文对低碳发展背景下城市群区域合作治理创新进行了研究,认为推动城市群低碳发展需要创新区域合作治理理念、创新区域合作治理制度、创新政府职能以及创新区域合作治理模式等。再次,本文研究了城市群低碳发展的区域合作框架,认为城市群不同发展时期,其低碳发展的碳平衡目标是不同的,首先从正碳失衡转向碳平衡,再实现负碳失衡。因此,城市群低碳发展的首要目标是通过区域合作实现区域碳平衡。为实现这个目标,本文还对区域合作主体及其合作行为进行了博弈分析。从政府、产业、技术、社会和碳汇等五个方面构建了区域合作网络,并分别构建了推动其合作的激励机制、保障机制和制约机制。最后,本文以武汉城市圈为样本丌展了实证分析,分析了武汉城市圈低碳发展的区域合作现状、取得的成效,提出了创新武汉城市圈低碳发展的区域合作机制的政策建议。