20世纪后期以来，气候变化和人类活动加剧引起的流域水资源问题日益严峻，如何解决资源与环境问题实现流域的可持续发展是当前人类面临严峻挑战。陆地植被生态过程与水文过程是流域系统最为关键的两大自然过程，气候变化和人类活动是两者共同的驱动力，因此，要解决水资源危机，生态过程和水文过程的耦合研究是必然的趋势。　　 流域生态水文模型是生态水文耦合研究的核心和前沿热点，通过定量评估人类活动和气候变化的流域生态水文响应，为流域水资源管理决策的制定提供科学支撑，具有重要的理论与实践意义。现有的流域生态水文过程模型，存在生态水文耦合机制描述欠缺、植被参数获取困难等问题，难以满足全球变化背景下流域水资源管理的需要。新兴的基于最优性原理的生态水文模型，从植被-水文相互作用的最优化原理出发较为合理地刻画植被-水文过程的动态耦合关系，通过优化计算获取最优植被参数而不需要进行复杂植被参数率定，为生态水文过程模拟提供了新的思路。但由于这一类模型刚刚兴起，研究与应用还非常有限，目前模型的研究仅局限于田间尺度，在流域尺度的应用尚未出现。模型中对于生态最优性原则的定量仅考虑了土壤水垂向运动过程，并未考虑流域内的侧向水文过程，忽略生态水文过程在空间上的相互作用，限制了模型中对生态最优性原则的刻画，从而导致对生态水文过程模拟不合理。　　 针对以上问题，本文构建了基于生态最优性原理的全分布式流域生态水文模型。该模型的基本思想以新兴的生态最优性模型(Vegetation Optimality Model，VOM)为基础，在全分布式的模拟框架下耦合侧向水文过程与VOM模型，以逐栅格汇流的方式实现空间单元侧向水流的交换，在生态最优性原则定量中充分考虑上游栅格水流汇入的影响，改进原模型对生态最优性原则的刻画，最终建立基于生态最优性原理的流域生态水文模型DisVOM。　　 本文将所建的DisVOM模型在美国WalnutGulch小流域开展了实例研究。以研究区Kendall通量站的观测数据对该站点上的模拟结果进行了验证，并评价了流域模拟结果空间分布的合理性。研究结果表明，模型在Kendall站的模拟结果与实测值的一致性较好，模拟结果的空间分布呈现出与汇水面积、地形湿度指数、坡度等地形参数的变化相符的空间分布格局。通过与未考虑侧向径流的VOM模型的对比发现，本文所建的模型能合理地模拟蒸散发、植被蒸腾、GPP等在空间上随着地形特征的变化而发生的变化，而原VOM模型则不能描述生态水文过程等在流域内随地形的变化的规律，说明将侧向水文过程耦合到VOM模型能有效改进原VOM模型对生态水文过程的刻画。　　 本文所建的DisVOM模型充分考虑生态过程和水文过程在空间上的相互作用，弥补了现有的生态最优性模型未考虑侧向水文过程的缺陷，是对生态最优性模型的有力拓展。模型在一定程度上突破了传统的流域生态水文模型生态水文耦合机制刻画和植被参数获取困难方面的欠缺，为流域生态水文模型的研究提供了新的研究思路。