流域分布式生态水文模型及其模拟应用是当前流域生态和水文科学的国际前沿和热点研究领域，基于生态过程模型扩展改进水文过程模拟能力已成为流域分布式生态水文模型建立的一条有效途径。针对国际先进的新一代动态植被模型IBIS 在水文过程模拟方面的不足，对IBIS 进行了3 方面的扩展改进，即：①利用罗曼水文汇流模型对IBIS 进行了扩展，使得扩展后的IBIS 具有陆面汇流处理能力；②增加了“降尺度”栅格汇流功能，使得扩展改进后的IBIS 支持在相对较低空间分辨率上进行垂直生态水文过程模拟和在相对较高空间分辨率上进行陆面水文汇流；③增加了灌溉计算方案，使得扩展改进后的IBIS 能够模拟灌溉对流域生态水文过程的影响。选择泾河流域作为实验流域，在气象、地形、土地覆被和土壤等相关数据的支持下，利用IBIS扩展改进模型进行了泾河流域生态水文分布式模拟实验。为检验模型效率与径流模拟结果的精度，采用确定性系数、相关系数、相对误差和均方根误差对张家山水文站径流模拟结果进行了分析和评价；另外，利用遥感估算的蒸散发对泾河流域和合水川上游流域IBIS扩展改进模型模拟的蒸散发进行了空间比较验证；验证结果表明IBIS扩展改进模型很好的模拟出了河道径流的时间演化和蒸散发的空间分布。并在此基础上，对泾河流域生态水文变量模拟结果时空演变特征进行了分析。