土地利用变化是仅次于石油、煤炭等化石燃料燃烧增加大气CO2排放、影响陆地生态系统碳循环的主要因素之一。城市是人类活动最为活跃的区域,是人口密集、能源消耗高、人为碳排放集中的地区,城市土地利用变化对生态环境变化,以及对碳源碳汇、碳循环过程的影响,目前已成为土地科学及全球变化研究的热点问题。随着关中-天水经济区和西安国际化大都市建设,在人口大量增加、经济高速发展的同时能源消耗快速增长、西安市土地利用情况发生着重大变化,建设用地占用比例大幅上升,土地利用结构的剧烈变化必然对其生态环境与区域碳循环过程产生重要影响。在当前,研究西安市城市化进程中土地利用变化驱动下的城市碳汇变化及其碳增汇效应,准确地把握区域土地利用变化与碳增汇的时空特征,提出碳增汇路径与政策,对西安市低碳城市与低碳经济的发展,对西安市城市发展、土地利用和生态空间规划均具有指导和借鉴价值。本研究以西安市为区域背景,以探索碳增汇路径为目标,在GIS和RS技术支持下,利用统计数据和遥感影像数据,分析西安市1997年至2007年土地利用动态变化特征,剖析西安市城市土地利用变化与碳源碳汇的关系,分析西安市城市碳增汇特征,提出西安市土地利用及碳增汇的调控对策与碳增汇路径。研究认为：(1)土地利用动态和碳汇总量变化具有很强相关性。西安市1997年至2007年,土地利用动态特征表现为：数量变化方面,耕地土地利用动态度最高,达-0.77%；结构变化方面,土地利用变化主要是耕地转变为林地和建设用地；程度变化方面,大体呈“N”字型总体上升趋势,以2001年和2003年为界,西安市依次处于土地利用的发展期、调整期和发展期；空间格局变化方面,西安市城区空间扩张呈外围扩张,中心填充的总特征。碳汇总量变化特征表现为：曲线起伏变化明显,整体呈W形状上升走势,与林地碳汇曲线走势完全一致,影响碳汇总量及构成的主要原因是耕地和林地碳汇的变化；耕地、林地、园地和草地在土地利用结构中所占比重越大则碳汇总量越高,又以林地比重越大则碳汇总量越高。总体上,土地利用动态和碳汇总量变化具有很强相关性；耕地、林地、园地和牧草地面积的变化对碳汇变化有很大的影响。(2)耕地和林地是西安市主要碳汇。西安市1997年至2007年,耕地和林地历年的碳固定量都占到西安市总碳汇的90%以上；同时林地的碳汇强度最大,是耕地碳汇强度的3.23倍。(3)西安市碳汇在空间上有显著的区域差异。城市空间增长基于城市用地变化,进而与城市碳汇之间存在着一定关系：碳汇与开发强度呈反比关系；随着城市空间逐渐向外扩展,西安市主城区碳汇逐渐减少。总体上,西安市碳汇在空间上有显著的区域差异,呈南高北低中无的特点。(4)西安碳增汇量呈下降趋势。西安市1997年至2007年,碳源数量和结构变化以建设用地变化最为明显；碳源碳汇基本上呈逐渐增加趋势,但碳汇增长远不足以抵消快速增长的碳源,全市碳增汇量呈下降趋势。(5)增加碳汇和减少碳源两方面实现碳增汇。针对本文相关分析结果,提出实现城市化进程低碳效应的碳增汇路径和对策：通过加强林地保护和提高农作物单产来增加城市碳汇；通过调整产业用地的结构、提高能源利用效率、调整能源结构、控制建设用地的过度扩展来减少和控制城市碳源。