传统经济学隐含的同质性假设无法解释中国不同地方政府在区域环境合作治理过程中表现出的矛盾行为,区域环境合作治理研究陷入困境.通过剖析中国式分权制度背景下地方政府异质性的传导机制,从收入和偏好两个异质性维度出发,建立地方政府有限理性的演化博弈模型,探讨地方政府关于环境合作策略选择的行为演化过程及其收敛趋势.研究结果表明,区域环境合作治理取决于地方政府的收入和偏好差异,以及对合作方的损失补偿或对不合作方施加监管与惩罚的力度.增加地方政府收入、加大对不合作者的监管有利于提高地方政府参与环境合作的概率;适度的偏好异质性有利于促进区域环境合作;而地区间收入异质性不利于促进区域环境合作;在两地方政府收入相当时,一方可以迅速模仿复制另一方的环境策略,表现为相邻地方政府的策略趋同.基于此,提出加强环境监督约束机制,合理设计现行政府激励机制,完善区域之间、中央与地方政府之间环境转移支付制度等对策建议,以期推动中国区域环境合作治理高效执行,促进经济绩效向环境绩效良性转换.