土地承载力是衡量一个区域社会经济发展状况的重要指标。生态足迹模型是土地承载力评价的重要方法。本研究以黄河下游背河洼地区的兰考县为研究对象,基于改进三维生态足迹模型,对兰考县2010-2015年的生态足迹深度、足迹广度、三维生态足迹进行测算,分析区域土地资源所承载的自然资源消费状况,并基于模型计算结果,引入土地承载力指数和土地利用可持续发展指数,对土地系统的承载状况及区域生态可持续发展水平进行研究。根据三维生态足迹曲线和生态承载力曲线的态势性,基于时间序列预测模型对2016-2030年兰考县的生态状况进行预测,对人类消费施予生态系统的压力进行评价,从而以更加全面的角度评价研究区生态建设水平。研究结论如下:(1)2010-2015年,兰考县三维生态足迹呈现出“先增后减”的变化趋势。各乡镇人均生态足迹的变动情况与各乡镇整体情况并不完全一致,除城关镇、三义寨乡、坝头乡、谷营乡、孟寨乡、许河乡、葡萄架乡、闫楼乡的人均生态足迹发展趋势与整体发展态势一致,其余乡镇均存在不同程度的差异。兰考县各乡镇的水域、建设用地和化石燃料用地的生态足迹的变化率均为正值,整体表现为上升趋势,耕地生态足迹在研究期间表现为稳中有增的趋势,林地在各乡镇的生态足迹变化情况差异性明显,变动程度参差不齐,变化方向正负不同。各乡镇耕地足迹深度均大于1,除城关镇、爪营乡、谷营乡、孟寨乡、闫楼乡在研究期间耕地足迹深度出现波动,其他各乡镇在研究期间耕地足迹深度均稳定在2~3之间。各乡镇化石燃料用地足迹深度存在较大的差异性,但整体均呈现逐年上升的趋势。研究期间,兰考县人均足迹广度整体呈下降趋势,除坝头乡、谷营乡、孟寨乡、许河乡和葡萄架乡的人均生态足迹广度大于0.1 hm~2,其他各乡镇的人均生态足迹广度均低于0.1 hm~2。(2)2010-2015年,兰考县整体上始终处于生态赤字状态,但总体情况比较稳定。从整体上看,兰考县的生态赤字情况可能存在增加的趋势,土地承载力面临挑战。耕地和化石燃料用地始终处于生态赤字状态,成为区域主要的赤字来源,区域面临严峻的生态压力,林地、水域、建设用地均处于生态盈余状态。研究时段内,除城关镇和仪封乡,其他各乡镇均处于生态赤字的状态。2016-2030年,兰考县人均生态足迹和人均承载力均表现出逐年上升的趋势,而人均生态足迹的年均增长率高于人均生态承载力,生态赤字逐渐扩大,区域发展偏离可持续性状态。(3)2010-2015年,兰考县土地承载力状况整体处于不断恶化的状态,2010-2012年,土地超载状况不断加剧,处于基本平衡状态和一般超载状况的乡镇减少,轻度超载和严重超载状况的乡镇增加。2012-2015年,兰考县土地承载力状况逐渐得到缓解,严重超载和轻度超载的乡镇数量有所下降,全县土地承载力状态不断得到改善。西部地区的三义寨乡、坝头乡,北部地区的谷营乡、堌阳镇,中、东部地区的小宋乡、南彰镇、许河乡、考城镇土地承载力状况相对严重一些,基本处于轻度超载状态,而中部的爪营乡、闫楼乡及北部地区的孟寨乡土地承载力状态最为严重。研究时段内,兰考县生态压力较大,土地系统处于不安全的状态。2010-2012年,兰考县土地不可持续状态不断加剧,中度和高度不可持续状态的乡镇数量持续增加;2013-2015年,区域生态压力逐渐得到缓解,高度不可持续的乡镇数量有所下降,生态系统的不安全局面逐渐得到改善。与开封市相毗邻的西部地区的坝头乡、三义寨乡,北部地区的堌阳镇、孟寨乡,中部地区的爪营乡、红庙镇、闫楼乡、小宋乡、葡萄架乡,以及东部的南彰镇、考城镇,均在不同时段呈现出高度不可持续状态。