河北省典型湿地沉积物中抗生素抗性基因分布特征及其影响因素

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作者 刘韵超 胡亚宁 +5 位作者 龚玉敏 郑子英 丁林 李银辉 刘瑾 王凤花 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期531-540,共10页

抗生素抗性基因(ARGs)在环境中的污染扩散导致的生态安全和健康风险已成为全球关注的热点问题。湿地生态系统作为人类活动与自然环境之间重要的生态屏障,具有较高的生态、社会和经济价值。本文以河北省典型滨海湖泊湿地(曹妃甸和南大港... 抗生素抗性基因(ARGs)在环境中的污染扩散导致的生态安全和健康风险已成为全球关注的热点问题。湿地生态系统作为人类活动与自然环境之间重要的生态屏障,具有较高的生态、社会和经济价值。本文以河北省典型滨海湖泊湿地(曹妃甸和南大港)和内陆淡水湿地(白洋淀和衡水湖)为研究区域,采集表层沉积物样品,采用定量PCR和高通量测序技术,解析了河北省典型湿地沉积物ARGs的分布特征及其影响因素。结果表明,在所有湿地沉积物中均检出2种磺胺类、8种四环素类ARGs和1种整合酶基因(intI1)。南大港湿地沉积物中ARGs总丰度均值显著高于曹妃甸、白洋淀和衡水湖沉积物中ARGs总丰度(衡水湖采样点1除外)(P<0.05)。四环素类ARGs绝对丰度为8.91×10^(3)~8.42×10^(7)copies∙g^(−1)(干土),磺胺类ARGs绝对丰度为9.63×10^(5)~2.62×10^(7)copies∙g^(−1)(干土)。intI1基因检出丰度为3.26×10^(5)~1.11×10^(8)copies·g^(−1)(干土),且intI1基因与tetA、tetL、sul1、sul2基因显著正相关(P<0.05或P<0.01或P<0.001),说明intI1基因在湿地沉积物ARGs的传播中起着重要作用。此外,高通量测序结果表明,曹妃甸和南大港沉积物细菌的Shannon和Simpson指数显著高于衡水湖(P<0.05)。非度量多维度分析(NMDS)结果表明,曹妃甸、南大港、白洋淀和衡水湖的沉积物细菌Beta多样性无显著差异。进一步通过方差分解分析发现,沉积物理化性质(pH和总磷等)和细菌群落对ARGs分布的总解释率为60.78%,其中细菌群落解释率为37.42%,说明细菌群落是影响ARGs分布的重要因素。本研究为评估河北省典型湿地沉积物中ARGs的污染现状提供了数据参考,为保护湿地生态系统安全提供了科学依据。 展开更多

关键词 湿地 沉积物 抗生素抗性基因 intI1基因 细菌群落结构

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植被覆盖度对生态脆弱性动态演变的影响——以河北省张家口为例 被引量：4

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作者 武帅 田冰 +2 位作者 顾世杰 杨洛祺 胡引翠 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期310-320,共11页

[目的]研究区域植被覆盖度变化对生态脆弱性时空格局演变的影响可为地区生态保护、资源合理开发利用、土地格局优化和可持续发展提供科学依据和有益借鉴。[方法]以张家口地区为例,首先采用序关系法、CRITIC法和博弈论组合赋权法等方法... [目的]研究区域植被覆盖度变化对生态脆弱性时空格局演变的影响可为地区生态保护、资源合理开发利用、土地格局优化和可持续发展提供科学依据和有益借鉴。[方法]以张家口地区为例,首先采用序关系法、CRITIC法和博弈论组合赋权法等方法探究张家口地区生态脆弱性时空演变特征,然后在此基础上探求了植被覆盖度变化对生态脆弱性动态演变的影响。[结果]2010—2019年,张家口地区生态脆弱性先升后降,脆弱性较高地区集中在北部坝上和中西部地区,脆弱性较低地区分布在东部和南部地区,且空间集聚效应明显。9年间植被覆盖度由低向高转变,植被改善区面积增加了7807.77 km^(2),恶化区面积减少了3433.14 km^(2)。植被恶化区主要分布在张家口中部城区和东部区域,其余大部分地区均为植被改善区。植被改善区、恶化区与生态脆弱性升高、降低区域的变化趋势和空间分布格局基本一致。[结论]张家口地区植被覆盖度与生态脆弱性关系密切,二者之间呈现负相关关系,区域植被覆盖度的增加能够降低其生态脆弱性。 展开更多

关键词 生态脆弱性 张家口地区 博弈论组合赋权法 植被覆盖度 土地利用类型

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河北省农业水资源利用效率时空分异特征及影响因素研究 被引量：19

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作者 杜书 梁彦庆 +2 位作者 张梦 安湘云 王昊 《节水灌溉》 北大核心 2021年第6期74-80,共7页

研究农业水资源利用效率时空分异特征及影响因素,可为促进区域农业生产节水及提高用水利用效率提供科学依据。基于2010-2017年面板数据,运用DEA-BCC、Malmquist指数和Tobit模型对河北省11地级市农业水资源利用效率的静态和动态时空分异... 研究农业水资源利用效率时空分异特征及影响因素,可为促进区域农业生产节水及提高用水利用效率提供科学依据。基于2010-2017年面板数据,运用DEA-BCC、Malmquist指数和Tobit模型对河北省11地级市农业水资源利用效率的静态和动态时空分异特征及整体影响因素进行探讨。结果表明:2010-2017年河北省农业水资源利用效率均值总体水平较低,呈现“倒V”形的时间变化特征和“北高南低”的空间分布特征。全省的全要素生产率增长率为7.2%,时序上呈先增长后下降的趋势,空间上呈北部、西北部高,东部、西南部低的趋势分布。农业经济水平、节水农业水平及农作物种植结构中牧渔业占农业总产值的比重对河北省农业水资源利用效率起积极促进作用,水资源禀赋、机械化程度及水资源结构中粮食和蔬菜种植面积的比值则呈消极阻碍作用,其中农作物种植结构和水资源结构起主要导向作用。河北省各地级市农业水资源利用效率差异明显,总体水平偏低,有较大提升空间,充分利用好技术优势和节水农业设施是提高农业水资源利用效率的关键。 展开更多

关键词 河北省 农业水资源利用效率 市域尺度 时空分异特征 影响因素

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滹沱河流域植被NPP时空演变及其影响因子分析

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作者 袁金国 杨紫妍 +1 位作者 李卓琳 王文超 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第3期76-83,共8页

探究滹沱河流域植被净初级生产力(NPP)的时空演变规律对于认知和改善周边生态环境具有重要意义。利用MOD17A3 NPP数据,采用一元线性回归分析及变异系数等方法对滹沱河流域2003—2022年的植被NPP时空演变进行分析,并将植被NPP与土地覆盖... 探究滹沱河流域植被净初级生产力(NPP)的时空演变规律对于认知和改善周边生态环境具有重要意义。利用MOD17A3 NPP数据,采用一元线性回归分析及变异系数等方法对滹沱河流域2003—2022年的植被NPP时空演变进行分析,并将植被NPP与土地覆盖类型及地形因子结合进行了分区统计。结果表明:2003—2022年滹沱河流域植被NPP均值集中在300~400 gC/(m^(2)·a);植被NPP最大值与平均值的峰值分别出现在2020年和2022年,为828 gC/(m^(2)·a)与424.33 gC/(m^(2)·a)。2003—2022年滹沱河流域植被NPP呈线性增长区域占研究区的96.46%,植被NPP相对年际变化率主要在20%~40%之间,且多年植被NPP的稳定性以较低波动为主。2003—2022年滹沱河流域植被NPP均值最低的植被覆盖类型为农用地,为331.92 gC/(m^(2)·a);最高的为草地,为384.40 gC/(m^(2)·a);随着高程、坡度的增加,植被NPP增加,从坡向看,平面的植被NPP最低。 展开更多

关键词 净初级生产力(NPP) 滹沱河流域 时空演变 变异系数 分区统计

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室外实景三维与室内三维模型融合建模方法研究

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作者 翟红宾 张立彬 +2 位作者 王丽 侯建强 薛瑞恒 《智能建筑与智慧城市》 2025年第1期49-51,共3页

依托倾斜摄影测量构建的实景三维数据模型以其高分辨率、高空间精度和真纹理的优势,在城市规划、智慧城市建设中的应用越来越广泛,但是欠缺对室内场景的三维表达。室内三维模型通常包含丰富的空间信息和属性信息,是三维数字管理的重要... 依托倾斜摄影测量构建的实景三维数据模型以其高分辨率、高空间精度和真纹理的优势,在城市规划、智慧城市建设中的应用越来越广泛,但是欠缺对室内场景的三维表达。室内三维模型通常包含丰富的空间信息和属性信息,是三维数字管理的重要技术手段,但是多个室内场景空间相对独立,欠缺空间关联表达。文章以包含室内室外场景的测区为例,探究了室外实景三维与室内三维模型融合的一体化建模方法,从空间位置匹配、空间拓扑关联、属性一致性等方面,将室内外模型进行融合处理,并在此基础上实现了室内外一体化场景的可视化展示、属性信息查询及业务分析,为室内外空间一体化精细管理提供了技术思路。 展开更多

关键词 室内外空间一体化 实景三维 数字三维模型 室内三维模型 数据融合

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太行山坡地不同植物篱对表层土壤水盐分布影响研究

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作者 李鑫 郭文芳 +4 位作者 王佳乐 陈艳梅 刘倩愿 高飞 贺舒蕾 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期187-196,共10页

[目的]探究不同植物篱对太行山坡地表层土壤水盐分布影响,为太行山坡地布设最优植物篱和减少水土流失提供理论与实践依据。[方法]以太行山坡度13°、海拔152 m正南坡地的薄荷、白芍、泽兰、艾草、锦灯笼、鱼腥草植物篱小区为研究对... [目的]探究不同植物篱对太行山坡地表层土壤水盐分布影响,为太行山坡地布设最优植物篱和减少水土流失提供理论与实践依据。[方法]以太行山坡度13°、海拔152 m正南坡地的薄荷、白芍、泽兰、艾草、锦灯笼、鱼腥草植物篱小区为研究对象,以空白裸地小区为对照,采集各小区植物和带上、带中、带下0—20 cm土壤,比较分析植物生理特征和土壤水盐特征差异,并采用主成分分析、聚类分析对植物篱影响土壤水盐分布能力进行综合评价。[结果](1)植物篱生理特征存在差异。薄荷、白芍地上、地下、总生物量较高,锦灯笼、鱼腥草则较低;白芍根冠比最高(p<0.05);鱼腥草、锦灯笼植物含水率较高,白芍则最低。(2)植物篱影响坡地土壤水盐分。与空白裸地相比,植物篱带中、带下平均土壤容重降低了9.23%,7.22%;植物篱带中平均自然含水量、饱和持水量、毛管持水量、田间持水量分别增加了8.10%,14.98%,21.49%,19.78%;植物篱带下平均电导率则降低了9.97%。(3)植物篱类型与篱带位置对土壤水盐分布存在交叉影响,其中植物篱类型显著影响自然含水量、饱和持水量、毛管持水量、田间持水量、pH和电导率(p<0.05),篱带位置显著影响电导率(p<0.05),植物类型×篱带位置显著影响自然含水量和电导率(p<0.05)。(4)植物篱生理特征与土壤水盐相关性显著,其地下生物量、根冠比、植物含水率与土壤水盐指标之间多呈显著或极显著相关(p<0.05,p<0.01)。(5)各植物篱对土壤水盐分布影响能力综合排序为:白芍>泽兰>锦灯笼>鱼腥草>薄荷>艾草。[结论]植物篱显著影响坡地表层土壤水盐分布,白芍植物篱对表土水盐分布影响能力最强,艾草植物篱则最弱,因此防治坡地水盐流失可优选白芍植物篱,若采取艾草植物篱则宜采取混交种植模式并合理布局。 展开更多

关键词 太行山坡地 植物篱 土壤水盐分布 主成分分析 聚类分析

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畜禽粪便堆放地土壤中抗生素抗性基因和细菌群落的垂直分布特征 被引量：21

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作者 韩婉雪 王凤花 +3 位作者 柏兆海 李文彦 王新珍 马林 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期268-275,共8页

本文通过对养殖场猪粪和鸡粪堆放地0~100 cm土壤样品的采集和分析,研究了长期堆放畜禽粪便对土壤中抗生素抗性基因(简称"抗性基因")和细菌群落结构垂直分布的影响。定量PCR结果表明,与对照土壤相比,猪粪和鸡粪堆放增加了0~100... 本文通过对养殖场猪粪和鸡粪堆放地0~100 cm土壤样品的采集和分析,研究了长期堆放畜禽粪便对土壤中抗生素抗性基因(简称"抗性基因")和细菌群落结构垂直分布的影响。定量PCR结果表明,与对照土壤相比,猪粪和鸡粪堆放增加了0~100 cm土壤中四环素类抗性基因(tetC、tetG、tetL、tetW)、磺胺类抗性基因(sulI、sulII)以及整合酶基因(intI1)的检出率和检出丰度,说明粪肥堆放造成堆放地土壤中抗性基因污染。聚类分析结果表明,抗性基因和intI1基因的丰度随土壤深度呈递减趋势,且主要集中在0~30 cm土层,表明堆放地土壤中抗性基因存在向下层土壤迁移的风险。相关性分析表明, intI1基因分别与抗性基因呈显著正相关,说明intI1基因可能在抗性基因传播中起着重要作用。同时高通量测序结果表明,与对照土壤相比,猪粪和鸡粪堆放显著降低了0~10 cm和10~30 cm土层细菌群落结构的多样性, 0~30 cm土层中,猪粪和鸡粪堆放地土壤中细菌群落结构与对照土壤的差异要高于深层土壤。此外,方差分解分析结果表明,土壤化学性质和细菌群落结构均影响了土壤中抗性基因的垂直分布,且细菌群落结构的变化是其主要的影响因素。本研究可为控制畜禽粪便堆放地土壤中抗性基因污染提供科学依据。 展开更多

关键词 畜禽粪便堆放 抗生素抗性基因 细菌群落结构 intⅠ1基因 垂直分布特征

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雄安新区生态支撑区水土保持功能时空格局及人为驱动因素分析 被引量：4

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作者 吕田田 陈艳梅 +3 位作者 宋婷 丁疆辉 张扬 刘铭华 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第1期319-325,共7页

水土保持功能是生态系统重要功能之一,关系着区域生态安全和水环境质量。利用通用水土流失方程(RUSLE)对雄安新区生态支撑区2000—2018年水土保持功能进行评测,分析了该区水土保持功能时空格局与主要人为驱动因素。结果表明:(1)研究区... 水土保持功能是生态系统重要功能之一,关系着区域生态安全和水环境质量。利用通用水土流失方程(RUSLE)对雄安新区生态支撑区2000—2018年水土保持功能进行评测,分析了该区水土保持功能时空格局与主要人为驱动因素。结果表明:(1)研究区水土保持功能多年均值呈西高东低的空间分布格局。西部太行山区多年均值为191.10 t/(hm^(2)·a),中部丘陵为119.25 t/(hm^(2)·a),东部平原为30.25 t/(hm^(2)·a)。(2)2000—2018年,研究区水土保持量年均值整体呈显著增加趋势,年际间变化较大,介于39.78~135.62 t/(hm^(2)·a);像元尺度上,水土保持功能呈增强趋势区域占比为63.89%,通过显著性检验的为28.75%;呈退化趋势区域占比为36.11%,通过显著性检验的为8.2%。(3)水土保持功能变化的人为驱动因素主要包括生态建设活动、农业生产活动和建设用地扩张以及采矿业扰动生态系统稳定性等。该研究为雄安新区生态支撑区的生态保护和修复工作提供科学依据。 展开更多

关键词 雄安新区生态支撑区 水土保持功能 时空格局 人为驱动因素

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华北平原多目标约束下冬小麦最优施氮量 被引量：4

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作者 代娜 史文娇 石晓丽 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1512-1523,共12页

农田氮素管理不当导致水体污染、土壤结构破坏和全球变暖等环境问题。从经济与生态环境各方面探讨华北平原冬小麦的最优施氮量可为粮食生产及区域农业生态保护提供重要的科学参考。本文利用华北平原9个站点1981—2017年的逐日气象数据... 农田氮素管理不当导致水体污染、土壤结构破坏和全球变暖等环境问题。从经济与生态环境各方面探讨华北平原冬小麦的最优施氮量可为粮食生产及区域农业生态保护提供重要的科学参考。本文利用华北平原9个站点1981—2017年的逐日气象数据及冬小麦物候和产量观测资料,借助CERES-Wheat模型,基于5个约束指标(产量、氮肥偏生产力、氮素吸收、增产-节氮权衡和环境-经济效益)和施氮量的关系曲线,揭示华北平原冬小麦在不同约束条件下的最优施氮量。结果表明:华北平原各站点基于不同目标约束所得的最优施氮量有所不同,其大小顺序为氮素吸收>产量>环境-经济效益>增产-节氮权衡>氮肥偏生产力,且各地区最优施氮量的参考值也存在一定的空间差异。通过对粮食安全与生态友好的综合考量,本研究认为增产-节氮权衡和环境-经济效益约束条件下的最优施氮量能够实现经济效益和生态效益的统一,是较合理的区域施氮参考,该条件下最优施氮量分别为173 kg∙hm^(-2)和190 kg∙hm^(-2),比当前华北平原农民实际施氮水平分别减少约47%和42%,可以作为冬小麦种植施氮的区域参考值。该目标约束下最优施氮量的低值主要分布在Ⅱ区和Ⅳ区,分别为150 kg∙hm^(-2)和170 kg∙hm^(-2),Ⅰ区和Ⅲ区则相对较高,最优施氮量分别为200 kg∙hm^(-2)和225 kg∙hm^(-2),原因可能在于长期施氮降低土壤有机碳含量,进而影响土壤供氮能力。 展开更多

关键词 华北平原 CERES-Wheat模型 冬小麦 农业生态环境 最优施氮量 多目标约束

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基于MOD17A3的京津冀地区植被净初级生产力时空演变 被引量：18

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作者 郭豪 袁金国 +3 位作者 王景芝 王晓昕 李艳翠 刘博涵 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第7期66-72,103,共8页

为研究京津冀植被NPP的时空变化,选用MOD17A3数据,采用一元线性回归分析对京津冀地区2000—2019年植被NPP在20 a间的时空演变进行分析,并对NPP与气候因子的相关关系进行分析。结果表明:京津冀地区植被NPP主要集中在200~400 gC/(m^(2)
... 为研究京津冀植被NPP的时空变化,选用MOD17A3数据,采用一元线性回归分析对京津冀地区2000—2019年植被NPP在20 a间的时空演变进行分析,并对NPP与气候因子的相关关系进行分析。结果表明:京津冀地区植被NPP主要集中在200~400 gC/(m^(2)·a),2000—2019年京津冀植被NPP平均值和最大值在稳定的基础上缓慢上升,其中NPP最大值和平均值的峰值都出现在2016年,分别为908.40 gC/(m^(2)·a)和385.10 gC/(m^(2)·a);2000—2019年京津冀植被NPP增长的区域占整个研究区域的97.12%,NPP降低的区域多出现在城市周围;2000—2019年京津冀地区4种植被覆盖类型按NPP均值从小到大排列依次为:农田、灌丛、草地、森林;从稳定性上看,2000—2019年京津冀NPP的稳定性表现为高低波动并存,并以较低波动为主;京津冀地区NPP与年均气温呈低度相关性,与年降水呈高度相关性。研究成果可为京津冀地区的生态文明建设、生态环境修复及治理保护提供参考依据。 展开更多

关键词 净初级生产力(NPP) 时空演变 MOD17A3数据 一元线性回归 相关性分析 京津冀地区

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不同施肥类型对蔬菜地土壤抗生素抗性基因和细菌群落结构的影响 被引量：4

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作者 郑子英 丁林 +4 位作者 杨晶 韩婉雪 刘瑾 王新珍 王凤花 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1953-1962,共10页

农田土壤生态系统是抗生素抗性基因(ARGs)的源与汇,畜禽粪便施用是土壤中ARGs的重要来源。畜禽粪便在蔬菜地土壤中的大量施用,加剧了蔬菜地土壤ARGs的污染,对人类健康造成潜在危害。本文采集了河北省不同施肥类型(施用鲜鸡粪、鲜羊粪、... 农田土壤生态系统是抗生素抗性基因(ARGs)的源与汇,畜禽粪便施用是土壤中ARGs的重要来源。畜禽粪便在蔬菜地土壤中的大量施用,加剧了蔬菜地土壤ARGs的污染,对人类健康造成潜在危害。本文采集了河北省不同施肥类型(施用鲜鸡粪、鲜羊粪、鲜牛粪、商品有机肥以及单施化肥)的蔬菜地表层土壤(0~20cm)样品,采用定量PCR技术和高通量测序技术对蔬菜地土壤ARGs和细菌群落结构开展了研究,旨在探究不同施肥类型蔬菜地土壤中ARGs的分布特征及其影响因素。结果表明,不同施肥类型蔬菜地土壤中均检测到较高丰度的四环素类ARGs(tetA、tetC、tetG、tetL、tetO、tetM、tetW、tetQ)、磺胺类ARGs(sul1、sul2)以及Ⅰ类整合酶基因(intI1),9其中所有施肥处理土壤中磺胺类ARGs总绝对丰度高达9.96×10 copies∙g^(-1)(干土),且显著高于四环素类ARGs总丰9度[1.07×10 copies∙g^(-1)(干土)]。畜禽粪肥和化肥的施用都显著增加了土壤中ARGs丰度,其中高化肥施加量土壤中9 ARGs检出丰度最高[6.34×10 copies∙g^(-1)(干土)],8商品有机肥土壤中ARGs检出丰度最低[3.09×10 copies∙g^(-1)(干土)]。施畜禽粪肥土壤中细菌群落的Shannon指数和Chao1指数显著高于高化肥施加量土壤,但与低化肥施加量土壤差异不显著,说明畜禽粪肥施用显著提高了土壤细菌群落的α多样性。Pearson相关性分析结果表明,细菌群落结构是影响ARGs分布的重要因素。IntI1基因与sul2、tetG、tetQ以及tetW基因呈显著正相关(P<0.05),说明intI1基因在ARGs的传播和扩散中也起着重要作用。本研究结果表明高化肥施用量能显著增加蔬菜地土壤ARGs的丰度,商品有机肥的施用对土壤ARGs丰度影响最小。本研究为评估不同施肥类型蔬菜地土壤中ARGs的污染现状提供了相应的数据参考。 展开更多

关键词 抗生素抗性基因 蔬菜地土壤 畜禽粪便 细菌群落结构 intI1基因

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