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随着社会经济的高速发展与城市化、工业化进程的不断推进,辽河流域的水生态环境退化、恶化的情况更加明显。因此本文在对生态承载力概念与研究方法进行回顾的基础上,从可持续发展理论与复合生态系统理论出发探讨了SNI复合生态承载力模型的理论基础,并引入二元水循环理论、系统动力学理论等构建了SNI复合生态承载力模型的方法基础。通过对水生态足迹法进行多空间尺度修正与时间维度外延,对辽河流域的水生态承载力现状与变化趋势进行了评价与预测。在对现状与变化趋势研究的基础上,通过采用SNI复合生态承载力模型提出了辽河流域水环境生态系统可持续发展的方案。研究结果显示:1.辽河流域水生态承载力现状在城市尺度上,呈现出从上游到下游减小的趋势,其中上游本溪的生态足迹最小,多年平均生态压力不足0.5,而中游的沈阳生态足迹与生态承载力最大,生态压力指数均值约为2.4,下游的盘锦的生态承载状况最差,其生态压力指数最大达到14;流域尺度的生态承载状况在时间维度上的变化趋势则呈现出逐渐增大的趋势,研究结果显示,到2030年辽河流域水生态承载压力指数将达到1.43,比基准年上升15%;在水生态足迹利用结构中,辽河流域的水生态足迹利用主要是以农业灌溉用水为主。2.通过SNI复合生态承载力模型对于辽河流域生态承载力的模拟,按照目前的发展模式,辽河流域的水生态状况是不可承载的,其利用方式也是不可持续的,将直接导致人口萎缩(从1232万下降到1164万),经济发展减速(2030年为25000亿元),水资源利用缺口扩大(水资源供需差距为-10亿立方米),而环境容量利用缺口也逐步扩大(2030年时,氨氮环境容量缺口为15000吨);模拟结果同时也显示了环境政策对于水生态承载力的可持续性的影响,当分别采用环境税与排污费政策时,在取得相似的社会经济发展成果的前提下,在环境税政策下的水生态系统的可承载性和可持续性更好。3.当采用不同的方案对模型参数进行优化,辽河流域的GDP增长率最高在7.1%,人口增长速率为1%,农业投资比例为0.105,农业投资收益率为0.25,总投资系数为0.742时,为辽河流域水生态承载力的最优化结果。本研究提出的多空间尺度的生态足迹法在水生态承载力的评价与水生态承载力的变化趋势预测中的应用较传统的生态足迹法具有更合理与更具动态性的优点,同时在传统方法的基础上增加了水环境账户,实现了水生态足迹法中水质与水量的统一,使水生态足迹法具有更强的普适性、易用性与合理性;SNI复合生态承载力模型则从复合生态系统的角度采用多空间层次的建模提出了一种流域尺度水生态承载力研究的解决方案,并通过模型对不同发展方案进行模拟对比,提出了辽河流域水生态承载力可持续性的发展方案。