【摘要】为提高沙漠治理效益的同时考虑提升水资源利用效率，本研究考虑治沙过程中水、土地和生物资源之间的作用与制约关系，构建以固碳制氧总价值最大和用水效率最大为目标的治沙区非线性分式多目标水土资源优化配置模型，对治沙区植物种植结构和植物生长季灌水量进行联合优化配置；采用遗传算法求解该模型以探究目标之间的博弈过程，并将模型应用于治沙区水土资源优化配置算例，得到Pareto解集，并分析了模型对可供水量的敏感性。结果表明：当配水量增加同时大量种植梭梭时系统的固碳制氧总价值最大，而当配水量减小同时大量种植花棒时系统的用水效率最大，沙拐枣在水土资源优化配置过程中不占优势；Pareto解集可以体现目标之间的博弈关系，通过博弈信息能够有效排除不合理方案；在3组典型方案中，2个目标处于平衡倾向的55号方案在水土资源的配置上更为合理；供水量对Pareto解集存在显著影响，当供水量超过3 500 m~3/hm~2时会导致水资源浪费，当目标处于平衡倾向时，治沙区最佳供水量为3 000 m~3/hm~2,该供水量能在获得理想的固碳制氧总价值的同时充分利用水资源。该模型综合考量了治沙过程中的水资源和土地资源，量化了目标之间的博弈关系，可以为沙漠化治理提供有效的决策支持信息。