生态学杂志 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (10): 3181-3189.doi: 10.13292/j.1000-4890.202608.016
• ·生态水文过程与系统韧性专栏·(专栏组稿专家:董建志、孙守琴、薛宝林) • 上一篇 下一篇
李伟1,2,张俊龙1,2*,尤立3,4,韩凤1,2,孙东辉1,2
LI Wei1,2, ZHANG Junlong1,2*, YOU Li3,4, HAN Feng1,2, SUN Donghui1,2
摘要: 粮食虚拟水贸易优化是一种通过调控贸易结构缓解粮食供给区水资源短缺的有效策略。通过开发耦合虚拟水贸易优化的区间随机水资源管理模型平台,揭示虚拟水贸易优化对虚拟水净输出流域缺水及水系统的效应。结果表明:(1)子流域的水资源边际效益、污染负荷和水资源禀赋是虚拟水贸易优化过程的关键调节因子;水资源边际效益低、排污量大、水资源量匮乏的子流域倾向于净输入虚拟水。(2)虚拟水贸易优化能够影响初始水权配置,虚拟水净输入型子流域明显降低初始水权分配量,虚拟水输出型子流域增加初始水权分配量。(3)虚拟水贸易优化能够缓解虚拟水净输出流域的水资源短缺问题。整体来看,干旱年份虚拟水贸易优化机制(OP)下流域总缺水量比常规虚拟水贸易机制(NP)低30.22%~32.66%,OP下的水资源管理方案具有更强的干旱适应能力。从行业来看,优化机制使渔业降幅最为明显,种植业降幅最小,行业水资源边际效益和断面水质控制综合影响行业缺水。(4)虚拟水贸易优化机制一方面基于子流域水资源禀赋差异实现跨区域协同调度,另一方面结合水质目标管理降低水质维护需水量,有效提升流域水资源供给能力。这是其缓解虚拟水净输出流域水资源短缺问题的关键机理。(5)虚拟水贸易优化机制通过引导水资源从低边际效益子流域向高边际效益区域流动,使流域整体边际效益提高3.59%~3.61%,同步扩大供水规模,最终实现系统效益增长4.76%~4.77%。