【摘要】优化人口空间布局、协同推进减污和降碳，是实现中国式现代化的重要内容。本文突破行政单元约束，以超过一定人口密度阈值的网格单元作为空间观测对象，并构建2000—2020年中国19大城市群栅格数据集，精准探讨空间密度变化对减污降碳的影响及作用机制。研究发现，网格单元空间密度对PM_2.5与人均碳排放的影响均呈“倒U”型趋势，拐点值分别为3718人/km²和4128人/km²。这主要受四大作用机制影响，即城市用地变迁、生态空间演变、生产方式优化和交通设施变化。进一步分析空间密度的规模效应与结构效应表明，规模效应的主导地位造就了密度与环境的非线性关系，这为相关研究争论提供了新的解释。本文也为如何从空间布局层面推动减污降碳协同增效提供了政策启示。