干旱城市生态网络优化：基于电路理论与水文分析的层级框架

本研究针对半干旱地区城市化与生态保护矛盾，提出整合电路理论与水文分析的层级框架，优化生态网络结构。通过识别关键生态组分并预测生态敏感性，显著提升兰州生态连通性（α、β、γ指数分别提高51.4%、73.1%、15.0%），新增58个踏脚石斑块有效缓解生态破碎化，为半干旱城市生态修复提供科学范式。

　　

优化生态网络已成为平衡城市快速发展与环境保护矛盾的关键手段。然而，对于兰州这类半干旱区域，构建能够有效缓解生态破碎化的前瞻性生态网络仍是亟待解决的难题。本研究创新性地提出适用于半干旱地区特征的层级框架，融合电路理论（circuit theory）与水文分析，精准识别关键生态组分，并结合核密度估计（kernel density estimation）预测未来生态敏感性。结果表明，兰州存在显著的生态破碎化现象，呈现东南部聚集、西北部稀疏的不对称生态源分布格局，主要分布于低干扰山地与林区。生态廊道以农业和森林景观为主，有效增强了生境连通性。所构建的生态网络设置优先级层次以契合生态保护政策，通过优化使α、β、γ指数分别提升51.4%、73.1%和15.0%，并新增58个生态踏脚石斑块，显著削弱了生态屏障效应。该框架为面临城市化与生态退化双重挑战的半干旱城市生态修复提供了可操作策略。