流域是由水資源系統、生態系統與社會經濟系統協同構成的具有層次結構和整體功能的復雜系統，是地球系統科學研究的基本單元。為了更準確地刻畫流域生態、水文、社會經濟子系統之間的互饋關系和協同演變機制，支持水資源綜合管理和流域可持續發展，必須開展流域系統模型研究，發展以流域系統模型為骨架的流域水資源綜合管理決策支持系統。

國家自然科學基金委重大研究計劃“黑河流域生態-水文過程集成研究”（2010-2019年）執行過程中，黑河流域模型集成研究經歷了從對特定生態-水文過程的改進到全面發展新的、能夠反映內陸河特征的流域系統模型的轉變，經過多年努力，建成了黑河流域系統集成模型。該模型在功能的完備性、模型性能、模擬和預測能力、對遙感數據的應用等方面領先于現有模型。

據介紹，黑河流域系統模型主要包括4大模塊（圖1），即上游地區的分布式生態-水文模型和中下游地區的分布式生態-水文模型HEIFLOW集成的流域生態水文模型、宏觀水經濟模型WEM和微觀代理人模型ABM組成的社會經濟模型，以及兩個連接生態水文模型和社會經濟系統的兩個界面模型，即土地利用模型和水資源模型。模型在流域多尺度水量平衡的精細閉合、用水效率和水生產力分析、中長期生態水文模擬和預測、關鍵水資源管理措施的生態響應研究，以及流域可持續發展決策支持系統構建等方面取得成功應用（圖2）。

該成果以“Novel hybrid coupling of ecohydrology and socioeconomy at river basin scale: A watershed system model for the Heihe River basin”為題，近日發表于建模領域主流期刊《Environmental Modelling & Software》。絲路環境專項聯合攻關三中科院青藏高原研究所李新研究員為第一作者和通訊作者，黑河計劃集成團隊程國棟院士、傅伯杰院士、夏軍院士、宋長青教授及上游生態水文-冰凍圈模型（楊大文、高冰、李弘毅、張艷林）、中游生態水文-地下水模型（鄭春苗、鄭一、田勇、韓峰）、經濟模型（吳峰）、總體集成和決策支持系統（張凌、蓋迎春）的研發人員為共同作者。該研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項（XDA20100104）等項目資助。

論文信息：Li X*, Zhang L*, Zheng Y, Yang D, Wu F, Tian Y, Han F, Gao B, Li H, Zhang Y, Ge Y, Cheng G, Fu B, Xia J, Song C, Zheng C. Novel hybrid coupling of ecohydrology and socioeconomy at river basin scale: A watershed system model for the Heihe River basin. Environmental Modelling & Software, 2021, 141:105058.

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2021.105058