2004年国家启动了促进中部地区崛起的战略计划,湖北省在中部崛起战略中发挥着战略支点作用,然而这种经济的高速增长一定程度上是建立在高标准的能源消费和高强度的土地开发基础之上,经济成本居高不下成为制约可持续发展的瓶颈。土地利用对生态系统的碳排放/碳吸收具有重要影响,因此要合理利用土地,减少土地利用碳排放。传统的土地利用效率评价方法往往有失偏颇,仅考虑了社会经济效益而忽视了土地利用结构调整对环境产生的不利影响。如何通过土地利用结构调整提高土地利用效率,增加单位土地经济产出的同时尽可能降低对环境的负面影响成为学术界关注的重点。为此,本研究采用含有非期望产出的数据包络分析模型,引入土地利用结构效率的概念,在测算碳排放效应的基础上对2000-2014年间湖北省16个县级以上城市的土地利用结构效率进行测算与评价,探究制约各城市效率提升的短板,并提出差别化的调控建议指导区域土地利用布局。具体内容如下:第一,梳理国内外关于土地利用效率、土地利用碳排放、低碳经济型土地利用方面的研究成果,指出其中可能存在的不足之处,以此确定本文的研究重点和研究方向。第二,图表分析与信息熵模型相结合分析研究时序内湖北省各城市土地利用结构的变化情况,测算碳排放水平并采用泰尔指数测算碳排放量的区域差异、碳排放强度和经济强度的时空演变特征,并进一步分析碳排放量与经济发展之间的脱钩关系。第三,构建含有非期望产出的数据包络分析模型测算土地利用结构效率及其时空演变特征,分析综合效率、纯技术效率、规模效率的变化规律及变化原因。研究结果表明:1)湖北省各城市土地利用结构效率值整体水平较高,规模效率偏低是制约效率提升的主要原因;2)土地利用结构效率的空间分异格局由2000年以武汉市为最高值向周边城市递减的单一中心格局,逐步演变为2014年的鄂东南和鄂西部的双中心格局;3)武汉周边城市土地利用结构效率偏低,且具有较大的减碳提效空间;4)使用单一经济产出衡量土地利用结构效率是不够严谨的,效率值为1或较高的城市并非都是人均GDP排名靠前的城市。第四,建设用地冗余、二三产业产值不足、净碳排放量过高三方面问题并存,制约着湖北省土地利用结构效率的提升,若能达到模型的优化结果,全省可以节约出大量建设用地指标,减少土地利用碳排放同时提高经济水平。本文从土地利用结构优化、经济产出提升、非期望环境产出改进三方面入手,针对会城市、城市圈其他城市、鄂西生态文化旅游圈城市分别提出了差别化的效率改进方案。