长期以来人类在土地利用过程中偏重于土地的空间利用和食物生产属性,而忽视其支撑自然生态系统和维护人工生态系统的重要基础性作用,致使森林、湿地等具有重要生态服务功能的土地资源不断被侵占,生态系统持续退化。另一方面,工业革命以来,化石能源在不断推动人类历史发展的同时,也给人类赖以生存的生态系统带来了极大的负面影响,以二氧化碳为代表的温室气体含量不断攀升,全球变暖、海平面上升和自然灾害频发等严重后果已为人们所共知。就我国而言,土地利用活动中也多重视对土地的经济索取,忽视生态保护,具体体现之一便是现行土地利用分类系统中并未明确生态用地这一概念,相反的却将其归为“未利用地”而处于优先开发的地位。土地利用规划中对生态用地类型的忽视严重削弱了规划的生态环境保护功能,致使建设用地肆意侵占、生态用地持续减少的现象时有发生。因此结合第三轮土地利用规划的实施,明确生态用地保护目标的基础上,将其作为政策加以严格落实具有重要的理论和实践意义。本研究基于以上背景而提出,主要开展了以下研究内容：(1)结合现有研究和本文需要对生态用地的概念界定和类型划分进行了明确。为生态用地的定量测算和模型构建奠定了基础。同时引入生态优先理念构建了基于生态用地约束的土地利用数量结构优化思路。(2)从碳氧平衡法的原理、应用现状和计算方法方面对该方法进行了归纳总结,在此基础上运用碳氧平衡法对南通市2007年的生态用地供需现状进行了比较分析,并为全市远期生态用地供给目标的设定奠定了基础。(3)研究分化石能源燃烧、水泥生产和人口呼吸三种主要的人类释碳耗氧活动选用不同模型进行了预测,通过折算得到南通市2020年的生态用地需求量,在综合现状供给和未来发展预留的前提下,制定了全市2020年的生态用地供给目标。(4)结合生态用地分类结果和远期供给目标,通过生态用地相关决策变量和约束条件的增设,对传统土地利用数量结构优化模型进行了改进,通过软件运行得到了满足区域生态用地需求约束前提下的结构优化方案。