Las actividades humanas insostenibles amenazan la seguridad ecológica de las cuencas áridas y semiáridas. Sin embargo, mejorar la conectividad de las redes ecológicas puede aumentar los servicios ecosistémicos y preservar la biodiversidad en estos entornos frágiles. En este estudio, nuestro objetivo fue identificar las fuentes ecológicas de la cuenca del río Tabu cuantificando cinco servicios ecosistémicos clave y utilizando un modelo de análisis de patrones espaciales morfológicos. Además, optimizamos las superficies de resistencia utilizando índices de patrones del paisaje, construimos una red ecológica y proporcionamos recomendaciones para una gestión sostenible. Los resultados obtenidos fueron los siguientes: (1) Los servicios ecosistémicos en la cuenca del río Tabu exhiben una clara heterogeneidad espacial, con aumentos significativos en la producción de agua, el suministro de alimentos y la captura de carbono en las últimas dos décadas. (2) Los índices de patrones del paisaje, como el índice de agregación, el índice de cohesión de parches y el índice de diversidad de Shannon, mostraron disminuciones, lo que indica una mayor fragmentación del paisaje y una conectividad reducida. (3) Durante el período de estudio, el número de fuentes ecológicas aumentó de 6 a 17, aunque el área total de estas fuentes disminuyó. El número de corredores se expandió de 9 a 36, con un aumento total de longitud de 362.47 km, mientras que los puntos críticos aumentaron de 27 a 40. (4) Después de la optimización, se identificó un corredor adicional y 24 nuevos puntos críticos, junto con una marcada reducción en la resistencia en las regiones norte y centro-oeste. Estos resultados proporcionan una base científica sólida para optimizar la planificación del uso del suelo y reforzar la seguridad ecológica en la cuenca del río Tabu.