基于复杂网络理论和电路模型的酒泉市生态网络优化

作     者：石晶 石培基 王梓洋 万雅 程番苑 王丽蓉 SHI Jing;SHI Peiji;WANG Ziyang;WAN Ya;CHENG Fanyuan;WANG Lirong

作者机构：西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 西北师范大学甘肃省绿洲资源环境与可持续发展实验室兰州730070 甘肃省土地利用与综合整治工程研究中心兰州730070 

出 版 物：《应用生态学报》 (Chinese Journal of Applied Ecology)

年 卷 期：2024年第35卷第1期

页      面：237-246页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 08[工学] 081303[工学-城市规划与设计(含：风景园林规划与设计）] 0813[工学-建筑学] 0833[工学-城乡规划学] 083302[工学-城乡规划与设计] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41771130,42101276) 西北师范大学绿洲科学科研成果突破行动计划项目(NWNU-LZKX-202306)资助 

主　　题：生态网络 复杂网络理论 优化策略 鲁棒性 酒泉市 

摘      要：构建科学合理的生态网络是优化国土空间开发保护格局的关键,对保障区域生态安全和促进生态系统良性循环具有重要意义。既有研究在生态网络“鲁棒性评价中多采用节点攻击法(破坏生态源地),而现实中生态廊道相比源地更脆弱,节点攻击法尚缺乏合理性。本研究以酒泉市为研究区,基于电路模型构建生态网络,采用复杂网络理论中的随机增边、节点度和节点介数低者优先增边3种策略对生态网络进行拓扑结构优化,并构建了边攻击策略对优化前后的生态网络“鲁棒性进行对比,遴选最佳网络优化策略。结果表明:酒泉市共识别出生态源地65个,总面积20275.15 km^(2),草地占源地面积的89.5%。识别生态廊道179条,全长6387.16 km。识别生态障碍点共158个,总面积1385.5 km^(2),未利用地占障碍点总面积的92.2%。识别生态夹点63个,主要集中在源地边缘及廊道交汇处。其中,11处障碍点与夹点的空间分布位置较一致,是生态网络优化中需重点修复的区域。3种优化策略均显著提高了酒泉市生态网络的稳定性,按度增边优化策略的生态网络在随机攻击和蓄意攻击模式下最大连通子图相对大小和边连通率均最稳定,是酒泉市生态网络的最佳优化方案。