2020年9月22日,习近平总书记在第七十五届联合国大会上郑重宣布中国碳排放力争于2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和,明确了我国碳减排的目标和路线图。山东半岛城市群是山东省最重要的经济发展中心,一二三产业发达,碳排放量多,减排压力巨大。而土地利用与土地覆被是影响区域碳排放的一个重要因素,因此研究山东半岛城市群土地利用变化、掌握其变化规律就会明晰山东半岛城市群土地利用变化的碳排放效应,在此基础上以研究区碳达峰和碳中和为目标进行其土地利用结构优化探讨具有重要的理论和现实意义。本文首先基于山东半岛城市群1990年、2000年的土地利用矢量数据,目视解译了其2010年和2018年土地利用现状,并利用Arcgis10.2进行了土地利用转移矩阵分析;然后分别依据土地利用保持和土地利用转移的碳排放核算模型,分析了山东半岛城市群1990-2018年的碳排放变化特征;在总结研究区过去30年的土地利用变化规律的基础上基于CA–Markov模型预测了其2030年、2060年的土地利用结构并计算其相应的碳排放。最后利用地理模拟与优化系统法预测了研究区2030年碳达峰和2060年碳中和情境下的土地利用结构优化方案。结论如下:（1）近三十年来山东半岛城市群土地利用变化强烈,主要表现为耕地面积不断减少与城乡工矿居民用地不断增加。空间上看,土地利用变化动态度变化较大的地区集中分布在济南、青岛、烟台地区,中部地区变化相对较小。（2）土地利用转移矩阵主要表现为耕地-城乡工矿居民用地,转移面积呈减少趋势,尤其是中部地区耕地转移变化较大。其中,1990-2000年,耕地流出最为显著;2000-2010年,耕地向草地、林地转移面积增加是重要特征;2010-2018年,耕地持续流出、城乡工矿居民点用地不断增加但增长速度降低。（3）从土地利用碳排放量上看,1990-2018年,山东半岛城市群土地利用碳排放量呈增加趋势,碳汇量呈先增加后减少的趋势。对山东半岛城市群碳排放量影响最大的是耕地向城乡工矿居民点用地转移。山东半岛城市群保持的土地利用碳汇量不断减少,尤其是耕地所保持的土地利用碳汇量减少量最高,其次是草地,林地保持的碳汇量先减少后增加,研究初期最高。耕地保持的碳汇量变化较大,呈现出由中部地区向四周减少的趋势。（4）根据马尔科夫预测模型,2030年山东半岛城市群除了耕地和草地面积增加外,其他土地利用类型面积均减少,对山东半岛城市群土地利用转移碳排放量影响最大的是耕地和林地的流出。2060年的预测数据表明耕地增加、林地减少但减少量较低、草地增加、水域减少、城乡工矿居民点用地减少、未利用地增加。对山东半岛城市群土地利用碳排放影响最大的是林地流出与草地面积增加。（5）根据地理模拟与优化系统模型预测,与2018年比较,2030年耕地在山东半岛城市群中的面积比重增加1.66%,林地比重增加0.51%,草地增加0.76%,水域减少2.65%,城乡工矿居民点用地增加0.44%,未利用土地减少0.73%。2060年耕地增加1.22%,林地增加0.87%,草地增加0.71%,水域减少2.83%,城乡工矿居民点用地增加0.64%,而未利用土地减少0.62%。优化后的土地利用净碳排放量减少,转移碳汇量增加。