20世纪90年代开始，气候变化问题尤其是温室效应问题已被列为全球性十大环境问题之首，越来越多地受到国际社会的的关注，而温室效应又源于温室气体的排放。在所有的温室气体当中，对气候变化影响最大的是CO2。中国是一个发展中大国，省级区域众多，搞清楚每个省级地区的碳排放与经济增长之间的关系对于实施可持续发展战略和发展低碳经济都具有非常重要的理论意义和实践意义。本文介绍了经济发展对环境影响的相关理论，分析了我国区域经济发展和碳排放的基本概况，归纳总结了碳排放区域差异的影响因素及其作用机理。基于环境库兹涅茨假说的理论原理，提出了碳排放库兹涅茨假说，并给出了详细的理论解释。在此理论分析基础上，探讨了我国29个省级区域的人均GDP和人均碳排放二者之间的相互关系。具体思路是，首先利用能源燃烧产生碳排放的化学原理对各省区的历年碳排放量进行精确地估算。然后基于各省1995-2011年的时间序列数据运用最小二乘法对CKC的一次、二次、三次模型分别进行回归估计，从而得出各个省级区域人均GDP与人均CO2的动态变化发展趋势，发现了我国各省级区域的现状还基本未达到碳排放库兹涅茨假说中的倒U形曲线，而是呈现出四种表现形式，分别为U型、倒U型、直线型和倒N型。为了更全面地考察GDP和碳排放之间的关系，利用面板数据进行单位根检验和协整检验，确定了碳排放和经济增长的长期均衡关系。通过F检验和Hausman检验确定选用随机效应变截距模型，运用Eviews进行广义最小二乘法回归，得到的结果与上面的实证结果一致，即碳排放与经济增长呈现倒N型关系。另外，跟据面板实证结果，本文还首次提出了原始碳排放的概念，给出了详细的计算公式，并阐述了不同省份的原始碳排放的差异性及其产生的原因。最后，根据两次实证的结果和各省区的发展现状，本文对各省区在先进技术的开发与引进、能源消费结构调整、产业结构优化升级和陆地生态系统固碳能力等方面给出了相应的政策建议。