• 2022年第3期文章目次
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    • 短期饥饿对大口黑鲈幼鱼自发运动和力竭运动后代谢的影响

      2022(3):1. DOI: 10.11721/cqnuj20220313

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      摘要:【目的】考察短期饥饿对大口黑鲈(Micropterus salmoides)幼鱼自发运动和力竭运动后代谢(EPOC)影响。【方法】在(25±1) ℃条件下将体质量为(13.34±0.32) g、体长为(8.92±0.07) cm的40尾大小相似的大口黑鲈幼鱼随机平均分为持续正常饲喂饵料的对照组和持续禁食14 d的饥饿组,并测定实验鱼的自发运动指标及EPOC相关参数。【结果】1) 饥饿组体质量低于对照组体质量,两者差异具有统计学意义(p<0.05);2) 在运动平均速度、单位时间内运动总距离和运动时间百分比方面,饥饿组均高于对照组,有关差异均具有统计学意义(p<0.05);3) 饥饿组运动前代谢率和运动后代谢峰值均较对照组的这两项指标更低,有关差异均有统计学意义(p<0.05);4) 饥饿组与对照组的峰值时间、代谢率增量、过量耗氧和恢复速率均无统计学意义上的差异。【结论】大口黑鲈幼鱼在短期饥饿后主要通过增加运动时间来提高自身自发运动水平,并采用下调有氧运动代谢和维持无氧运动代谢的策略应对短期饥饿胁迫。

    • 不同LED光谱对斑马鱼胚胎发育的影响

      2022(3):8. DOI: 10.11721/cqnuj20220302

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      摘要:【目的】考察不同LED光谱对斑马鱼胚胎发育的影响。【方法】将斑马鱼胚胎随机平均分为4组分别置于白光、蓝光、绿光和红光共4种LED光谱环境中,每日光照时间段为7:00—21:00,持续7 d。在此期间每12 h统计胚胎孵化率和胚胎或仔鱼死亡率,记录胚胎在第48 h的心率、仔鱼在第168 h的畸形率及体长,并拍摄胚胎在第4 h、第12 h、第24 h和第48 h的发育情况。【结果】1) 与白光组相比,蓝光组和红光组在第60 h以及红光组在第84 h的胚胎累计孵化率有统计学意义上的下降(p<0.05),而第96 h后各组胚胎累计孵化率无统计学意义上的差异,但绿光组的该项指标最低。2) 各组斑马鱼胚胎或仔鱼累计死亡率在各统计时间点均无统计学意义上的差异,但胚胎完全孵化后蓝光组的该项指标最低。3) 各组斑马鱼胚胎心率在第48 h无统计学意义上的差异;4) 各组斑马鱼仔鱼的体长和畸形率无统计学意义上的差异,但红光组仔鱼畸形率最高。【结论】最适宜斑马鱼胚胎发育的LED光谱为白光,红光和蓝光会延缓该鱼种的胚胎发育;红光和绿光会导致斑马鱼胚胎或仔鱼死亡率有一定程度上升,对该鱼种的胚胎发育较为不利。

    • 大口黑鲈不同生长阶段肝脏脂肪沉积及脂肪代谢酶活性研究

      2022(3):14. DOI: 10.11721/cqnuj20220303

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      摘要:【目的】考察大口黑鲈(Micropterus salmoides)不同生长阶段肝脏的脂肪沉积情况及脂肪代谢酶的活性。【方法】分别采集150,180,210,270,300,360,420,450和480日龄共9个生长时期的实验鱼,测定形态学指标和肝脏的粗脂肪含量及脂肪代谢关键酶的活性。【结果】随着生长时期的延长,体质量、体长逐渐增加;肥满度在450日龄最大;脏体比在150日龄最高,450日龄最低;肝体比整体呈现出缓慢降低的趋势;肝脂肪在150~210日龄积累较为严重,肝脂肪含量在生长中后期呈现出下降升高交替出现的趋势。脂蛋白脂酶活性在生长中期(360~420日龄)达到峰值后逐渐降低;激素敏感性脂肪酶、蛋白激酶A和乙酰CoA羧化酶(ACC)活性在生长初期的变化趋势较一致,均呈现先下降后升高再降低的趋势。脂肪酸合成酶(FAS)活性在生长初期先升高后降低,在后期又逐步提升。在养殖中期,肝脂肪含量与ACC活性具有统计学意义上的负相关关系(p<0.05),与FAS活性具有统计学意义上的负相关关系(p<0.01)。【结论】大口黑鲈肝脏的脂肪沉积和脂肪代谢与生长阶段密切相关,在养殖过程中应在不同的生长阶段及时做好相应的脂肪肝病预防。

    • 鱼群大小对慈鲷幼鱼集群行为动态的影响

      2022(3):21. DOI: 10.11721/cqnuj20220308

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      摘要:【目的】探讨慈鲷幼鱼在辐射迷宫中群体形成动态以及鱼群大小的影响。【方法】分别设置由6,8,10和12尾德玛森小岩鲷(Chindongo demasoni)组成的不同大小鱼群,每种规模鱼群均有10个重复;在水温为(25±0.5) ℃条件下对分别上述鱼群在辐射形六臂迷宫的群体动态进行视频拍摄和轨迹分析,得到不同大小鱼群形成多数群体(超过一半数量成员位于同一臂)和完全群体(全部成员位于同一臂)的频率、持续时间、时间占比等群体形成动态参数。【结果】除12尾鱼群单次形成两种类型群体的持续时间没有统计学意义上的差异以外,不同大小鱼群多数群体的形成频率、持续时间和时间占比的数值均在统计学意义上大于完全群体的这3个群体形成动态参数值(p<0.05);相对于6尾鱼群和12尾鱼群,8尾鱼群和10尾鱼群的群体形成频率有统计学意义上的提升(p<0.05),且数据变异较小。【结论】辐射形六臂迷宫可作为鱼类群体决策研究的实验装置。由于个体差异和拥挤程度变化,相比于完全群体而言多数群体的形成动态参数更能解释群体决策机制。在进行特定鱼类的群体决策研究前,可能需要确定适宜的鱼群大小。

    • 7种鲤科鱼类游泳能力和自发运动对温度反应的种间比较

      2022(3):26. DOI: 10.11721/cqnuj20220312

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      摘要:【目的】考查栖息于不同水流速度生境中鲤科(Cyprinidae)鱼类的游泳能力和自发运动是否会对温度变化有不同的反应。【方法】以栖息于静水生境的鳙(Hypophthalmichthys nobilis)、鲫(Carassius auratus)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)以及栖息于流水生境的青鱼(Mylopharyngoden piceus)、中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)、鳊(Parabramis pekinensis)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)等7种鲤科鱼类的幼鱼为研究对象,分别在10和25 ℃条件下测定了它们的临界游泳速度(Critical swimming spead,Ucrit)、标准代谢率(Standard metabolic rate,SMR)、最大代谢率(Maximum metabolic rate,MMR)和自发运动参数。【结果】25 ℃时7种鲤科鱼类的Ucrit、SMR等能量代谢参数与10 ℃时相比均有统计学意义上的提高(p<0.05)。但在两种温度下,Ucrit、SMR等能量代谢参数以及自发运动参数在生活于不同水流速度生境的鱼类之间均无统计学意义上的差异。流水生境鱼类的Ucrit、MMR的Q10值均高于静水生境鱼类,且差异在p<0.05水平上具有统计学意义,提示在低温下游泳及代谢能力主要受限于温度,随着温度的提高,栖息于流水生境的鱼类对游泳能力的需求更为迫切。此外,在不同温度下MMR均与Ucrit呈统计学意义上的正相关关系(p<0.05),但二者的拟合曲线在25 ℃下斜率更高,这可能与25 ℃下鲤科鱼类整体生理机能提高以及水阻降低导致的能量效率提高有关。【结论】温度变化对两种生境鱼类的能量代谢和游泳能力有重要影响,并且温度和生境水流速度

    • 体型大小和营养状况对中华倒刺鲃幼鱼群体选择偏好的影响

      2022(3):35. DOI: 10.11721/cqnuj20220315

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      摘要:【目的】探究不同体型大小和营养状况的中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼的群体选择偏好。【方法】将实验鱼分为大、小个体组以及摄食组和饥饿组(分别进行正常投喂和14 d的禁食处理)。测定目标实验鱼的游泳速度、移动总距离、运动时间比等游泳行为参数以及它对不同大小或营养状况鱼群的选择偏好。【结果】1) 大个体组目标实验鱼在相对游泳速度中值和移动总距离值上均高于小个体的目标实验鱼,差异均具有统计学意义(p<0.05);无论目标实验鱼体型如何,它们均倾向于选择大个体的刺激鱼群,有关统计学检验结果具有统计学意义(p<0.05)。2) 饥饿组和摄食组目标实验鱼的所有游泳行为参数及它们对饥饿和正常摄食鱼群的选择偏好差异均无统计学意义。【结论】大个体中华倒刺鲃幼鱼在游泳能力方面强于小个体中华倒刺鲃幼鱼;不同个体大小中华倒刺鲃幼鱼均偏好选择大个体鱼组成的鱼群,这可能有利于降低自身被捕食的风险。短期的饥饿处理所产生的营养状况差异不足以使中华倒刺鲃幼鱼的游泳能力及对鱼群的选择偏好发生明显变化。

    • 周期性变温对中华倒刺鲃幼鱼生长和热耐受的影响

      2022(3):42. DOI: 10.11721/cqnuj20220307

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      摘要:【目的】考察周期性变温对中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)幼鱼生长和热耐受的影响。【方法】将实验鱼随机分为恒温组(驯养水体温度恒定为22 ℃)和周期组(驯养水体温度在24 h内依次进行18,22,26,18 ℃的周期性变化)进行40 d的温度驯化,然后对它们的生长性能、热耐受参数、标准代谢率(Standard metabolic rate,SMR)和自发运动水平进行测定和比较。【结果】温度驯化结束后,周期组实验鱼的体质量、日摄食量、摄食率、临界高温和致死高温与恒温组相比有统计学意义上的提升(p<0.05);两组实验鱼的体长、临界低温、致死低温、SMR、运动时间比和平均速度均无统计学意义上的差异。【结论】经历周期性变温驯化后中华倒刺鲃幼鱼生长更快可能与摄食量更高有关,而热耐受能力的提升可能与实验鱼频繁经历温度变动因而体内热应激蛋白表达等维持在较高水平有关。

    • 中华倒刺鲃低氧耐受和代谢率个体变异分析

      2022(3):48. DOI: 10.11721/cqnuj20220314

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      摘要:【目的】研究鱼类能量代谢和低氧耐受特征个体差异以及能量代谢与低氧耐受能力之间的关系。【方法】在25 ℃条件下,以中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)为研究对象,采用内循环呼吸仪对76尾实验鱼的代谢率、临界氧压(Pcrit)和失去平衡点(LOE)进行了测定。【结果】研究发现,中华倒刺鲃LOE、Pcrit、静止代谢率(RMR)、临界代谢率(MRcrit)分别为0.12~0.32 mg·L-1,0.80~2.80 mg·L-1,279.91~566.97 mg· kg-1·h-1,235.10~566.12 mg·kg-1·h-1;Pcrit与RMR和MRcrit间均呈统计学意义上的正相关关系(p<0.001);LOE与RMR和MRcrit间的关系均无统计意义上的相关关系;LOE与Pcrit、RMR与MRcrit间均呈统计学意义上的正相关关系(p<0.001)。【结论】中华倒刺鲃LOE具有相对保守性,RMR越低的个体具有相对更强的低氧耐受能力。

    • 不同水平内源警戒素对斑马鱼恐惧行为影响的性别差异

      2022(3):53. DOI: 10.11721/cqnuj20220304

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      摘要:【目的】探究不同水平内源警戒素(Alarm substance,AS)对斑马鱼(Danio rerio)恐惧行为影响的性别差异及诱导雌、雄斑马鱼产生恐惧反应的最低AS水平。【方法】采用以斑马鱼表皮质量浓度计分别为0(对照),0.2,0.4,0.8,2.0,3.0和4.0 mg·L-1的不同水平AS对雌、雄斑马鱼进行恐惧行为测试并分析有关行为学指标。【结果】1) 当AS水平在0~0.8 mg·L-1范围内逐渐上升时,雌、雄斑马鱼的首次上浮时间和底层停留总时间有逐渐延长的趋势。2) 与对照组相比,当AS水平为0.2 mg·L-1时雌性斑马鱼首次上浮时间、底层停留总时间有统计学意义上的延长(p<0.05),而当AS水平为0.8 mg·L-1时雄性斑马鱼首次上浮时间、底层停留总时间有统计学意义上的延长(p<0.05);3) 当AS水平为0.8,2.0,3.0和4.0 mg·L-1时雌性斑马鱼首次上浮时间有长于雄性斑马鱼首次上浮时间的趋势,当AS水平为0.2,0.4,3.0和4.0 mg·L-1时雌性斑马鱼底层停留总时间有长于雄性斑马鱼底层停留总时间的趋势,但有关差异无统计学意义。【结论】在一定AS水平范围内,斑马鱼的恐惧反应程度与AS水平有呈正相关关系的趋势。雌性斑马鱼与雄性斑马鱼相比有更易产生恐惧行为的趋势;在受同一水平AS刺激后,雌性斑马鱼的恐惧行为较雄性斑马鱼而言有加剧的趋势。上述恐惧行为的性别差异可能与雌、雄斑马鱼体内激素水平和神经系统的警觉水平有密切关系。

    • 饲料中添加酵母培养物对松浦镜鲤生长及生化指标的影响

      2022(3):59. DOI: 10.11721/cqnuj20220306

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      摘要:【目的】考察饲料中添加酵母培养物对松浦镜鲤(Cyprinus carpio var. specularis ‘Songpu’)生长及生化指标的影响。【方法】在基础饲料中分别添加质量分数为0.03%和0.06%的酵母培养物(YC0.03和YC0.06),并以不添加酵母培养物(YC0)为对照,配制成3组实验饲料,用以饲喂池塘网箱中初始体质量为345 g的松浦镜鲤,持续42 d。【结果】1) 与YC0组相比,YC0.06组的体质量增长率和特定生长率更高,肝体比和饵料系数更低,差异均具有统计学意义(p<0.05)。2) YC0.03和YC0.06组肌肉中蛋白质和脂肪质量分数均比YC0组的这两项指标更高,差异均具有统计学意义(p<0.05)。3) 与YC0组相比,YC0.03组血清的总抗氧化能力更高,谷丙转氨酶活性更低,差异均具有统计学意义(p<0.05)。4) YC0.06组肝组织过氧化氢酶活性与YC0组相比有统计学意义上的升高(p<0.05)。5) YC0.03组和YC0.06组较YC0组而言,肝细胞排列更加规则、细胞界限更清晰。【结论】饲料中添加酵母培养物能提高松浦镜鲤的生长性能、改善肌肉品质、提高肝组织抗氧化能力并维持肝组织健康。

    • 意大利蜜蜂幼虫细胞色素P450单氧酶CYP9q1在吡虫啉胁迫下的表达分析

      2022(3):67. DOI: 10.11721/cqnuj20220305

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      摘要:【目的】通过生物信息学方法鉴定一种意大利蜜蜂(Apis mellifera)细胞色素P450单氧酶(CYP450)即AmCYP9q1,分析吡虫啉暴露后不同时间点蜜蜂幼虫体内该蛋白编码基因的表达模式,探讨在吡虫啉胁迫下该蛋白的解毒作用。【方法】利用生物信息学程序,分析AmCYP9q1的氨基酸序列特征、结构域、高级结构以及蛋白互作网络,预测该蛋白的生物学功能;构建系统进化树,分析AmCYP9q1在昆虫CYP450家族中的分类和进化关系;通过RT-qPCR测定幼虫经吡虫啉口服暴露后24,72 h时AmCYP9q1基因的表达情况。【结果】AmCYP9q1由510个氨基酸残基组成,相对分子质量为58.8 kDa,等电点为8.91。AmCYP9q1为亲水性蛋白,不具有信号肽和跨膜结构域。多重序列比对和系统进化分析结果表明,AmCYP9q1为CYP450家族中CYP3 Clan成员,具有典型的CYP450家族共有的保守结构域特征。RT-qPCR分析表明,与对照组相比,吡虫啉口服暴露组的AmCYP9q1基因均呈统计学意义上的上调表达(p<0.05),并且暴露后72 h时的相对表达量显著高于暴露后24 h。【结论】AmCYP9q1属于CYP450家族中的CYP3 Clan,可能在意大利蜜蜂幼虫对吡虫啉的代谢解毒过程扮演了重要的角色。

    • 基于可解释性机器学习的丘陵缓坡地区滑坡易发性区划研究

      2022(3):78. DOI: 10.11721/cqnuj20220316

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      摘要:【目的】提出一种基于随机森林与Permutation Importance、PDP和LIME结合的可解释性模型,对滑坡易发性区划进行全局和局部解释,旨为滑坡灾害精准防治与城市规划提供理论依据。【方法】以重庆市江津区为例,选取地形地貌、地质构造、气象水文、环境条件和人类活动共5个方面的21个因子,结合江津区899个历史滑坡点,建立30 m×30 m精度的栅格空间数据库,按照滑坡与非滑坡1∶1的比例选取899个非滑坡点,利用随机森林算法构建滑坡易发性模型,将结果分为极低、低、中、高、极高等5个易发性等级,探讨了随机森林模型在三峡库区滑坡易发性区划中的普适性,最后通过Permutation Importance, PDP, LIME方法研究随机森林模型的可解释性。【结果】滑坡高-极高易发区内滑坡点数占历史总滑坡点的71.3%,面积占区域总面积的20.42%,混淆矩阵准确率为0.968,全体数据集AUC值达0.962。通过模型解释可知地形起伏度、年平均降雨量、坡度是滑坡易发性区划中最重要的因子,且地形起伏度、坡度为正影响,当年平均降雨量小于1 300 mm时,对滑坡的发生也产生正影响。【结论】基于可解释性机器学习的滑坡易发性区划模型预测精度高,对滑坡的精准防治有重要的实践意义。

    • 基于随机森林算法的农村居民点用地适宜性评价——以重庆市合川区为例

      2022(3):93. DOI: 10.11721/cqnuj20220317

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      摘要:【目的】为合理布局农村居民点,推进全域乡村规划发展,科学评价农村居民点用地适宜性提供参考。【方法】选取区位条件、生产属性、自然条件、社会经济等4类20个因子,构建农村居民点用地适宜性评价指标体系,选取重庆市合川区1 000个农村居民点作为正样本,并按1∶1的比例随机选取1 000个非农村居民点作为负样本,基于随机森林算法,构建农村居民点用地适宜性评价模型,利用自然断点法将研究区内农村居民点用地适宜性等级划分为适宜、一般适宜、不适宜共3类,根据评价结果提出合川区农村居民点用地适宜性分区的优化方案。【结果】1) 验证模型的有效性,得到训练数据、测试数据、全体数据的曲线下面积值分别为0.999、0.996和0.944,模型测试集最高精度为0.991,表明模型预测准确性高且稳定;2) 评价因子中坡度、距农村道路距离和地形起伏度对农村居民点用地适宜性评价结果的影响较大;3) 适宜区位于合川区中部、北部地势平缓的丘陵盆地,建议保留发展;一般适宜区多位于西南、东南部,以及距嘉陵江、涪江1 000 m范围外,建议内部改造;不适宜区位于南部、东南部岭谷,分布于三江两侧和华蓥山支脉云雾山一带,建议搬迁撤并。【结论】利用随机森林模型进行农村居民点用地适宜性评价的精度较高,可为农村居民点管控提供参考。

    • 基于高光谱特征的三峡库区紫色土有机质含量预测研究——以重庆市北碚区白鹤林为例

      2022(3):105. DOI: 10.11721/cqnuj20220311

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      摘要:【目的】为快速有效测定土壤有机质含量,提高三峡库区农作物产量,实现农业可持续发展。【方法】以三峡库区广泛分布的紫色土为研究对象,对它的有机质含量和原始光谱反射率(R)进行测定,基于R进行C(R)、log10(1/R)、R′、R″、[log10(1/R)]″等5种光谱反射率形式变换,构建紫色土有机质含量的MLSR、PLSR和BPNN高光谱反演模型。【结果】1) 紫色土有机质含量范围为7.68~31.49 g·kg-1,变异系数为31.65%,属中等变异性质,总体上处于缺乏水平;2) 有机质含量与R呈负相关,与log10(1/R)则呈正相关关系,且不同光谱变换形式下的最佳显著性波段主要集中在534~889 nm、1 450~1 976 nm和2 281~2 328 nm;除log10(1/R)外,R的另外4种变换形式与有机质含量的相关性较R有显著提高,最大相关系数达0.676。3)对比MLSR、PLSR、BPNN等3种反演模型,C(R)处理的PLSR模型是预测紫色土有机质含量的最佳模型,建模集和验证集的决定系数分别为0.671和0.532,RMSE分别为2.99和4.03 g·kg-1。【结论】PLSR-C(R)模型可以较好地预测三峡库区紫色土有机质含量,为三峡库区紫色土肥力管理和农业速测紫色土有机质含量提供了新的参考。

    • 基于多目标适宜性和竞争力的区域潜在土地利用冲突的诊断研究

      2022(3):116. DOI: 10.11721/cqnuj20220318

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      摘要:【目的】潜在土地利用冲突识别是对生活-生产-生态等“三生空间”进行科学国土空间规划的前提研究基础,是因地制宜有效预防及解决人地矛盾冲突的数据基础。【方法】以位于三峡库区腹心位置的重庆市万州区为研究单元,基于建设用地、农业用地和生态用地共3种用地类型的竞争力以识别该区潜在土地利用冲突。【结果】1) 万州区建设用地适宜性总体水平较高,整体呈现中高边缘低,西高东低,北高南低的空间分布特征;2) 万州区农业用地适宜性总体水平较低,整体呈现中低边缘高,西高东低,南高北低的空间分布特征;3) 万州区生态用地适宜性总体水平较低,整体呈现中低边缘高,西低东高,南低北高的空间分布特征;4) 万州区总体潜在土地利用冲突程度较低,它的空间表现为研究区北部和东部等经济发展较差区域潜在冲突一般,研究区边缘和中部较少区域潜在冲突剧烈,建设用地、农业用地、生态用地等3类用地优势区则分别呈现为集中在研究区中部区域(主城区)、整体斑块小且分布零散以及主要分布在研究区西北部和东南部边缘,对不同情况的冲突类型,需全方位考虑,实施差异化政策管理。【结论】基于多目标适宜性和竞争力构建潜在土地利用冲突识别模型,不仅发现万州区建设用地适宜性总体水平较高,农业用地和生态用地适宜性总体水平较低,这表征万州区建设用地挤压了农业用地和生态用地,建设用地占用“好田好土”,农业用地和生态用地条件较差,说明万州区土地利用冲突程度较高;同时还能利用矩阵识别潜在冲突情况,即在评价冲突现状的同时还能对冲突进行预测。

    • 基于“三生空间”的长江流域重庆段生态系统服务价值时空演变研究

      2022(3):128. DOI: 10.11721/cqnuj20220301

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      摘要:【目的】在掌握土地利用变化对生态系统服务价值影响的基础上,以“三生空间”视角分析其中内在联系,为国土规划提供参考,促进区域土地系统与自然生态系统的长期协调发展。【方法】基于“三生”用地分类体系,对长江流域上游重庆段的用地功能变化进行研究,以当量因子法计算重庆市生态系统服务价值并从不同角度分析变化特征,最后引入传统、交叉敏感性系数检验生态系统服务价值结果。【结果】1) 1990—2020年重庆市生活生产用地变化速率最快,其他建设用地波动最为剧烈,草地减少明显。2) 以林地为主的生态生产空间对重庆市生态系统服务价值总额贡献最大,渝东南和渝东北地区是生态系统服务高等级区域,以中心城区为主的生态系统服务价值低等级区域以各区为中心向外不断扩张。3) 1990—2020年重庆市生态系统调节服务占比最大,未来的生态文明建设工程需要注重水源涵养与水文调节及相关的其他服务类型。4) 林地、草地对重庆市生态系统服务价值具有显著影响。【结论】目前重庆市生态环境建设速率小于人口增长速率,在进行城市规划时应优先保护生态生产用地,修复受到破坏的生态用地、生产生态用地,以主城区为核心的生活生产用地是未来生态修复的重点区域,需在今后制定合理的国土空间规划。

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