随着新型城镇化与生态文明的建设,可持续发展已成为当前中国社会发展的核心议题。流域作为一个相对独立的地理生态单元,是国际上进行可持续发展研究的重要载体。因此,论文以福建省九龙江流域为研究案例,运用生态足迹二维、三维模型以及碳足迹模型等相关足迹理论和方法,对2000-2015年生态足迹、生态承载力、生态赤字、足迹深度、足迹广度以及2005-2015年能源消费碳足迹、碳承载力等相关指标进行测算与分析,定量评估流域经济社会发展过程中生态资源利用效率、生态环境压力大小等,揭示九龙江流域社会生态系统中人类活动对自然资源利用的地区、地类特征及其演变规律,以期为九龙江流域城镇化过程中的人口、资源、环境和经济协调发展的相关决策提供一定的科学依据。主要研究结果如下: (1)生态足迹二维模型分析显示,2000-2015年,九龙江流域生态足迹快速上升,生态承载力逐渐下降,二者呈现反向变化趋势,导致生态赤字快速扩大。地区特征方面,生态足迹及生态足迹年均增速由高到底依次为市辖区、县级市和一般县,而生态承载力地区变化情况与之相反,这导致生态赤字在地区间的差异越来越显著,与经济发展程度呈现出正相关关系。地类特征方面,耕地和化石能源用地是九龙江流域生态足迹的主要构成部分,其中化石能源用地需求的快速增加是九龙江流域生态足迹快速增加的主要驱动因子;各地类生态承载力变化幅度较小;各地类生态赤字主要表现为耕地、水域生态赤字不断扩大和林地、草地生态盈余的逐渐减少,同时建设用地的需求出现质变,由生态盈余转为生态赤字。另外,各地区、各地类生态赤字的不断扩大或生态盈余的逐渐减少,主要是由于生态足迹的扩大。 (2)生态足迹三维模型分析显示,2000-2015年,九龙江流域资本流量占用逐渐增大,资本存量消耗加速上升,区域发展向弱可持续性方向演替。九龙江流域人均足迹深度由2.34快速上升增加至4.33,即满足区域发展的自然资本消费需求的土地面积由2.34倍增加至4.33倍。地类特征方面,耕地、水域、建设用地、化石能源用地人均足迹深度和存量流量利用比越来越大,表明这几类用地的自然资本流量已不能满足区域发展的需要。其中,化石能源用地足迹深度增加最快;林地、草地足迹深度一直处于自然深度,但足迹广度快速增加,表明区域发展目前还不需要消耗这两类用地的资本存量,但资本流量占用程度越来越高。 (3)碳足迹模型分析显示,2005-2015年,九龙江流域碳能源消费碳足迹呈现出快速增加的态势,10年间由65.6万hm2增加至155万hm2,即抵消流域内能源消费产生的碳排放所需要的林草地面积10年来增加了1.36倍,这与生态足迹分析所呈现的趋势相近;近十年间,九龙江流域碳赤字由盈余状态转变为亏损状态,且亏损越来越大。考虑到碳承载力降低很小,所以碳赤字亏损状态主要是由碳足迹的增大而引起的。从不同地区来看,碳承载力与碳足迹分布规律相反,即一般县碳承载力最高,县级市次之,市辖区最低;人均碳承载力逐渐下降,由0.302hm2/人减少至0.272hm2/人,其中市辖区人均碳承载力下降最快、一般县最慢,这体现了城镇化过程中,人口向城市集聚的特点。 (4)九龙江流域万元GDP生态足迹、万元GDP碳足迹均呈现快速下降的趋势,表明流域资源利用效率在不断提高。但是,由于资源需求绝对量的不断增加,生态足迹压力指数和碳足迹压力指数持续增大,总体上面临的压力由大到小依次为市辖区、县级市和一般县。这种空间变化也与区域所处地理位置、土地面积等因素存在一定的关系,表现为流域下游地区生态压力指数远远高于流域上游,这主要是因为流域上游地区面积大,森林、草地资源丰富,碳汇效应强等。 (5)促进九龙江流域可持续发展,需要尽可能增加资本流量,减少资本存量消耗,提高资源利用效率,降低生态系统压力指数,从而缓解生态系统供给服务与调节服务的压力。