碳是地球生物的重要生命元素，是生物生命体的主要组成部分之一，约占生物生命体重量的45%，其维持着地球生命系统正常的新陈代谢过程，在生命系统中占有非常重要的地位。碳也是地球上极为重要化学元素，在地球演化和生命起源的漫长历史中，演艺着十分重要的角色。同时，也由于CO2气体占地球大气总含量的万分之三，才使得地球平均温度保持在16℃左右，地球上的液态水得以存在，进而创造了地球生命生存的适宜环境。但从工业革命至今，由于人类的种种活动向大气中排放了大量的温室气体，尤其是占到整个温室气体排放的76%，增温效应达65%左右的CO2。其结果导致大气中CO2含量增加了30%以上，从而导致温室效应增强，引起全球暖化，以致造成一系列全球范围内十分严重的环境与生态问题，威胁着人类的健康、生存和社会经济的可持续发展。因此，“应对全球暖化，减少碳排放的研究”刻不容缓。于此同时，随着近年我国提出发展低碳经济，加快建设资源节约与环境友好型社会战略目标，皖江城市带作为国家级中西部产业转移示范区，首要任务就是做好产业转移、发展经济、减少碳排放，打造低碳产业示范区。因此，准确地把握区域碳排放与固碳特征，为有针对性的制定实施碳减排措施提供理论和数据支撑，具有一定的示范和借鉴意义。论文在收集整理大量的文献资料和国内外碳排放及碳吸收研究的基础上，确定了皖江城市带碳排放与固碳量的核算方法与系数，然后以皖江城市带碳排放与固碳量时空特征为主线，运用理论研究与定量研究相结合的方法，核算了皖江城市带碳排放与固碳量的现状、特征与趋势等。主要利用遥感与GIS技术，然后通过CASA(Carnegie Ames Stanford Approach)模型反演皖江城市带植被的NPP(净第一性生产力)，再结合植被枯损模型，从而估算其植被固碳量；估算能源、水泥生产、农田生态系统、人口碳排放；运用GIS技术分析其碳排放与固碳量的时空格局及其空间演变过程。在此基础上，采用曲线拟合分析经济增长与碳排放的关系；运用灰色预测方法，构建GM(1,1)模型，通过皖江城市带2001-2010年碳排放量数据，预测其2011-2016年碳排放量。最后，基于研究的结果，提出几点相关政策建议，希望能够为实现皖江城市带碳减排提供一些帮助，为应对全球气候变化不断做出努力和贡献。论文主要结论有：1）2001-2010近10年来，皖江城市带碳排放总量持续增加，年均增长率为11.83%，2010年已达到5553.276万吨，是2001年的2.74倍。其中水泥碳排放年均增长率最高为14.49%，能源碳排放次之，年均增长率为14.08%。2）皖江城市带人均碳排放量2010年是2001年的2.78倍，平均增长率为12.03%。除合肥人均碳排放量较小，其余各市都普遍较大，其中马鞍山、铜陵人均碳排放量最大；单位产值碳排强度呈持续下降态势，年平均降幅5.68%。皖江城市带各市人均碳排放、碳排放强度差异在不断扩大。3）皖江城市带的人均碳排放和人均GDP是存在倒U型曲线关系，其拐点出现在2.8万元/人左右，人均碳排放量为1.93吨；碳排放强度与人均GDP也接近呈倒Ｕ型曲线关系，其拐点在人均GDP0.6万元左右，碳排放强度在2.29吨／万元附近。但各市人均碳排放和人均GDP、碳排放强度与人均GDP基本呈波浪型曲线关系。4）在皖江城市带植被固碳密度和固碳量方面，植被固碳密度呈现增长趋势，2010年达到的304.295g/m2，年均增长率为0.76%，植被固碳量由2001年的2.2×107吨增加到2010年的2.3×107吨，年平均增幅0.79%；各区域植被固碳密度安庆、金舒、巢湖、合肥、滁州总体呈增长趋势，池州、铜陵、宣城、芜湖、马鞍山总体呈减少趋势；各区域植被固碳量变化平稳，芜湖、马鞍山呈减少趋势，其他地区都成增加趋势。5）从空间来看，皖江城市带各区域碳排放总量分布，始终是马鞍山、安庆碳排放量最大，合肥、芜湖、巢湖较大，“金舒”、池州最小，碳排放量两极分化比较严重；人均碳排放总体上呈南高北低、西南高东北低的分布特征，并且两极分化比较明显；碳排放强度总体呈中间高、南北低，其中北面是三个方位最低的；皖江城市带植被固碳量和植被平均固碳密度空间格局分布基本相同，总体都呈现长江以南植被固碳量和植被平均固碳密较大，尤其皖南山区带植被固碳量和植被平均固碳密最大；长江之北植被固碳量和植被平均固碳密较小，除安庆北部与合肥东部。6）2001-2010年皖江城市带年净碳排放总量呈现快速增加趋势，2010年净碳排放3239.309万吨，相比2001年净碳排放-193.028万吨，十年增加了3432.337万吨，年平均增长率高达131.88%，由碳汇变为了碳源，碳排放增长过快问题突出。在假定“惯性发展”背景之下，通过灰色系统预测模型，预测了未来六年碳排放数据，其中2016年皖江城市带碳排放将达到10586.1290万吨，碳排放强度为2005年的46.79%，降幅为53.21%，净碳排放也将达到8000多吨。