随着城市的快速发展二氧化碳排放量的快速增加促使了全球的温室气体总量的迅速上升,城市的绿地系统在降低全球温室气体排总量应对气候变暖等方面发挥着非常积极的作用。传统的研究方法认为增加碳汇量降低温室气体含量的方法主要是通过增加绿地的总面积或者提高绿地固碳的质量,但是在绿地面积一定的情况下不可能无限制的增加绿地的供给量。如何在现有绿地面积不变的前提下来提高绿地的碳汇能力成为本文将要研究的重要问题。实验表明二氧化碳浓度的增高能提升植物的固碳能力,二氧化碳与大气污染物的空间分布密切相关,所以我们可以通过模拟二氧化碳的空间分布来指导绿地的空间格局,实现绿地布局与植被生态效应相耦合从而发挥其最优生态效益,这样不仅能充分发挥植物的固碳效应,也能减少大气中其它大气污染气体的含量,从而达到改善空气质量的目的。城市内绿地的面积是有限的,我们不能通过一味的增加绿地的面积来增加碳汇量,因此本文以沈北新区的绿地布局优化研究为例,开展基于绿地固碳功能与污染物消减效应相耦合的城市绿地空间布局研究,阐述如何在有限的绿地面积的情况下,通过大气动态模拟技术获取城市二氧化碳的空间分布格局,揭示二氧化碳空间分布特征,界定城市植物生态效应最佳边界,优化城市绿地系统的空间布局,从空间格局的变化增加碳汇量,从而在城市有限绿地面积下使植被的生态效应达到最大化,从而来增加固碳量降低城市内二氧化碳的浓度,缓解温室效应。本文的研究可以为沈阳市及其他工业城市绿地系统生态规划与建设提供技术支持与方法借鉴。本文的研究共分为六章,第一章通过对全球、国内及沈北新区三层次碳排放形势及研究情况的总结,提出要研究的问题,确定研究的目的与意义以及要研究的内容、使用的方法及技术路线,为下一步将要进行的研究奠定了基础。第二章总结了本文研究中所运用到的相关概念、理论及方法,在后边的章节中针对沈北新区的具体情况加以运用,进行深入的分析总结。第三章通过对沈北新区相关情况的介绍,碳源碳汇量的核算可知沈北新区现今的碳排量要远超碳汇量。第四章从大尺度的域、中尺度的建成区以及小尺度的居住区三个角度着手,应用地理信息系统技术和CFD软件对二氧化碳的扩散进行模拟,最终得出沈北新区二氧化碳的模拟结果,并对模拟结果进行分析整合,得出绿地在不同尺度情况下的绿地适宜性布局结果,之后通过实地检测的方法对模拟的结果进行对比验证证明该方法的可行性。第五章基于模拟结果分别从宏观、中观、微观三个层面对沈北新区的绿地优化布局提出了对应的策略。最后对文章研究的结果进行了总结,并指出在研究过程中存在的问题及不足,最后对未来的绿地空间优化布局体系进行了展望。