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高度城市化区域汇水域尺度LUCC的降雨径流调蓄效应--以上海城市绿地系统为例 被引量:15
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作者 程江 杨凯 徐启新 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期2972-2980,共9页
快速城市化进程导致的土地利用/土地覆被变化(LUCC),对城市地表水文过程影响显著。城市绿地作为主要的城市透水型下垫面类型,具有良好的降雨径流调蓄效应。利用2000、2003年上海中心城区小尺度城市汇水域的LUCC、降雨和径流资料,以绿地... 快速城市化进程导致的土地利用/土地覆被变化(LUCC),对城市地表水文过程影响显著。城市绿地作为主要的城市透水型下垫面类型,具有良好的降雨径流调蓄效应。利用2000、2003年上海中心城区小尺度城市汇水域的LUCC、降雨和径流资料,以绿地系统为例,分析了高度城市化区域内,面积分别为2.60km2和2.77km2的相邻汇水域LUCC的水文过程。结果表明,高度城市化区域内小尺度城市汇水域的城市绿地系统具有良好的削减城市雨水径流总量和延缓雨水径流洪峰现时的调蓄效应。案例研究显示,在绿地系统面积比例分别为39.13%和27.36%,边界条件相近的对比城市汇水域内,10%绿地系统面积比例差,及其绿地结构、覆被植物和土壤类型的差异共同造成:①对比汇水域年径流系数存在约0.3的差别;②对24h降雨量为42.8mm的大雨径流过程,延后径流峰值出现时间约20min;③对24h降雨量超过270mm的特大暴雨径流过程,削减地表径流系数约0.1。 展开更多
关键词 城市汇水域 土地利用/土地覆被变化 降雨 径流 调蓄效应 绿地
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长三角一体化示范区生态系统服务供需格局演变及区域调控探讨 被引量:3
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作者 彭曼 邵一平 +4 位作者 裴蓓 杨梦杰 李根 文婉若 杨凯 《华东师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期145-157,共13页
生态系统服务供需平衡是可持续发展的关键,开展差异化分区研究有助于资源优化配置.本文基于CASA(carnegie-ames-stanford-approach)模型、水量平衡方程和RUSLE(reviseduniversalsoillossequation)模型,分析了长三角一体化示范区2000—2... 生态系统服务供需平衡是可持续发展的关键,开展差异化分区研究有助于资源优化配置.本文基于CASA(carnegie-ames-stanford-approach)模型、水量平衡方程和RUSLE(reviseduniversalsoillossequation)模型,分析了长三角一体化示范区2000—2020年碳固持服务、水源涵养服务和水土保持服务供给量、需求量及供需匹配关系的时空演变特征,并运用SOM(self-organizing map)+K-means二阶聚类方法划定了不同类型的供需失衡区,提出了差异化的生态系统管控对策.研究发现,长三角一体化示范区近20年间:①碳固持服务供给减少,需求增加,水源涵养和水土保持服务供给量和需求量均呈增加趋势,各生态系统服务总体呈现供不应求的趋势;②碳固持服务和水土保持服务供需比均呈上升趋势,水源涵养服务供需比呈下降趋势,各生态系统服务供需比有明显的空间差异;③聚类分析将示范区划分为不同类型的生态调控区,其中,吴江、盛泽镇区城镇簇群以水源涵养服务提升为主,青浦城区城镇簇群以水源涵养服务和碳固持服务提升为主,先行启动区和嘉善城区城镇簇群生态系统服务供需差距较小,以综合保护为主.此研究结果可为示范区资源调配、生态补偿及区域一体化协同发展提供有益的参考. 展开更多
关键词 一体化示范区 生态系统服务 供需格局 SOM+K-means聚类分析 分区管控
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上海中心城区河流水系百年变化及影响因素分析 被引量:45
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作者 程江 杨凯 +2 位作者 赵军 袁雯 吴健平 《地理科学》 CSCD 北大核心 2007年第1期85-91,共7页
分析上海中心城区河流水系1860~2003年变化情况,研究表明:①140余年来中心城区有历史记载河流消失至少310条段,总长超520kan,水面积减少约10.46km^2,水面率下降3.61%。中心城区所在水利片河流水系结构破坏,水系分枝比受河道... 分析上海中心城区河流水系1860~2003年变化情况,研究表明:①140余年来中心城区有历史记载河流消失至少310条段,总长超520kan,水面积减少约10.46km^2,水面率下降3.61%。中心城区所在水利片河流水系结构破坏,水系分枝比受河道消亡影响明显降低,水系分维数异常;②中心城区河流水系阶段性集中消亡,消亡驱动力因消亡时期而异;③初步估算,140余年来中心城区河道槽蓄容量减少超过2029×10^4m^3、单位面积可调蓄容量减少5.06×10^4m^3/km^2。河道槽蓄容量较百年前减少超过80%,城市河网调蓄能力明显削弱,且1950~1990年市政雨水泵站累积增加数目与同期区域内河道累积消失数量、长度和槽蓄容量间均呈显著正相关性。 展开更多
关键词 河流水系 调蓄容量 水系结构 城市化 上海
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河流健康评价在城市河流管理中的应用 被引量:38
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作者 吴阿娜 杨凯 +1 位作者 车越 袁雯 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期359-363,共5页
建立具有河流水文、河流形态、河岸带状况、水质理化参数、河流生物5类一级指标及17个二级指标的城市河流健康评价指标体系.基于上海市2001~2005年间完成的53份河道整治工程可行性研究报告、丽娃河及张家浜河流监测数据,从河流管理的... 建立具有河流水文、河流形态、河岸带状况、水质理化参数、河流生物5类一级指标及17个二级指标的城市河流健康评价指标体系.基于上海市2001~2005年间完成的53份河道整治工程可行性研究报告、丽娃河及张家浜河流监测数据,从河流管理的现状评估、规划、后评估3个阶段,探讨城市河流健康评价方法的应用.现状评估显示,整治前丽娃河流速、河床稳定性、河道护岸形式、大型无脊椎动物、氨氮等指标有待于进一步改善;规划评估表明,当前河流管理规划案例中,对河岸带状况、河流生物群落缺乏足够重视,河流廊道连续性及可达性等尚未得到充分关注;后评估表明,张家浜综合整治在河流水文、河流形态、河岸带状况、水质理化指标、河流生物等方面成效显著,但河道改变、河道护岸形式等个别指标有所降低.在此基础上,从河流健康视角审视河流管理现状,提出河流健康与河流管理的集成框架. 展开更多
关键词 河流健康 评价 河流管理 上海
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上海地区河流健康评价方法探讨 被引量:32
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作者 吴阿娜 车越 +1 位作者 徐启新 杨凯 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期90-94,共5页
界定了河流健康的概念,基于对国外河流健康表征指标的剖析,尝试从河流水文、河流形态、河岸带状况、水质理化参数以及河流生物5方面对河流健康进行评价,初步提出由5个1级指标、17个2级指标架构的城市河流健康评价体系。通过国际调研、... 界定了河流健康的概念,基于对国外河流健康表征指标的剖析,尝试从河流水文、河流形态、河岸带状况、水质理化参数以及河流生物5方面对河流健康进行评价,初步提出由5个1级指标、17个2级指标架构的城市河流健康评价体系。通过国际调研、标准对照、专家咨询等方法制定相关评价标准,基于简明的评价模型将河流健康状况划分为很健康、健康、亚健康、不健康和病态5个等级。以上海中心城区某河流为例,对其健康状况进行评价。 展开更多
关键词 河流健康 评价 指标体系 河流管理
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上海地区河网水质空间分异及对河岸带土地利用的响应 被引量:21
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作者 汪昱昆 程锐辉 +1 位作者 曾鹏 车越 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期925-932,共8页
河岸带土地利用是影响河流水质的重要因素,基于上海市2013年55个河网水质监测点10项水质指标数据,利用SOM+K-means自组织特征映射(self-organization feature mapping,SOM)神经网络,识别全市水质空间分布格局;运用冗余分析(RDA)和Spear... 河岸带土地利用是影响河流水质的重要因素,基于上海市2013年55个河网水质监测点10项水质指标数据,利用SOM+K-means自组织特征映射(self-organization feature mapping,SOM)神经网络,识别全市水质空间分布格局;运用冗余分析(RDA)和Spearman秩相关在不同空间尺度(100、200、500和1 000 m缓冲区)上探讨水质与河岸带土地利用的关系及尺度效应。结果表明:(1)可将上海市55个水质监测点划分为4个聚类,体现出较为明显的空间异质性,监测点分布于淀山湖、崇明岛等城市远郊地区的聚类Ⅰ水质最优,而监测点分布于苏州河沿线的聚类Ⅱ和城市近郊的聚类Ⅲ的水质较差;(2)在空间尺度上,500 m缓冲区对聚类Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ的总解释率最强,1 000 m缓冲区对聚类Ⅱ的总解释率最强;(3)在最优空间尺度上,城镇建设用地对各聚类水质都有较高的解释率,且与大部分水质指标呈正相关。 展开更多
关键词 平原河网 自组织特征映射 K-MEANS算法 空间异质性 冗余分析
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川西亚高山采伐迹地草坡群落对模拟增温的短期响应 被引量:23
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作者 徐振锋 胡庭兴 +3 位作者 李小艳 张远彬 鲜骏仁 王开运 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期2899-2905,共7页
采用开顶式生长室(open-top chamber,OTC),研究了川西亚高山采伐迹地草坡群落物候、群落结构和地上生物量对模拟增温的初期响应。生长季中OTC内日平均气温较对照(CK)增加2.2℃,5cm土壤温度增加0.8℃。和CK相比,建群种牛尾蒿和糙野青茅... 采用开顶式生长室(open-top chamber,OTC),研究了川西亚高山采伐迹地草坡群落物候、群落结构和地上生物量对模拟增温的初期响应。生长季中OTC内日平均气温较对照(CK)增加2.2℃,5cm土壤温度增加0.8℃。和CK相比,建群种牛尾蒿和糙野青茅萌动期、花蕾期和花期均显著提前,而枯黄期显著推迟。群落各种群高度、密度和重要值增加、减少或无影响,生物多样性指数有所下降,群落结构发生一定变化。OTC内糙野青茅和牛尾蒿地上生物量较CK分别增加46.3%和42.0%。中华羊茅和其它草类植物地上生物量有所下降,但差异不显著。地上总生物量增加34.0%。 展开更多
关键词 群落结构 生物多样性指数 开顶式生长室 地上生物量 物候
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温州河网沉积物中重金属分布特征与污染评价 被引量:14
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作者 宋力 顾敦罡 +3 位作者 黄民生 陈丽 黄勤超 何岩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2540-2545,共6页
为了调查温州河网沉积物中重金属的分布特征与污染程度,共采集了29个样,用AFS-9230原子荧光光度计和ICP-OES全谱直读电感耦合等离子发射光谱法测定样品中重金属元素含量,克里格插值图反映重金属元素的空间分布,根据内梅罗指数法建立综... 为了调查温州河网沉积物中重金属的分布特征与污染程度,共采集了29个样,用AFS-9230原子荧光光度计和ICP-OES全谱直读电感耦合等离子发射光谱法测定样品中重金属元素含量,克里格插值图反映重金属元素的空间分布,根据内梅罗指数法建立综合地累积指数进行污染评价,利用Pearson系数法,主成分分析法进行源分析。结果表明:在不同样点重金属含量差异明显,其中Cd和Zn含量最高点为主河道城市与工业集中区,As,Pb,Hg,Cu,Ni,Cr含量最高点为机械工业园区,沉积物受到Hg,Cd,Cu,Zn,Ni和Cr污染,区域污染程度机械工业园>主河道城市区>三垟湿地区>城市周边区>水源地区,Hg,Cd,Cu,Zn,Ni和Cr具有相似的源,且以人为源为主。 展开更多
关键词 沉积物 重金属 综合地累积指数 分布特征 温瑞塘河
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模拟增温引发的早春冻害:以岷江冷杉为例 被引量:8
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作者 徐振锋 胡庭兴 +2 位作者 张远彬 鲜骏仁 王开运 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期6275-6280,共6页
以全球变暖为主要特征的全球气候变化已经并正在改变着陆地生态系统的结构和功能。现存植被与环境间的关系是经过漫长自然选择而形成的,因此植物物候变化可能会影响物种与环境间的相互关系。采用开顶式生长室(Open-top chamber,OTC)和... 以全球变暖为主要特征的全球气候变化已经并正在改变着陆地生态系统的结构和功能。现存植被与环境间的关系是经过漫长自然选择而形成的,因此植物物候变化可能会影响物种与环境间的相互关系。采用开顶式生长室(Open-top chamber,OTC)和移地试验(transposing of surface soil with vegetation,TSSV)模拟增温的方法,研究了川西亚高山岷江冷杉幼苗物候和冻害对模拟增温的短期响应。结果表明,生长季中OTC内日平均气温较对照增加2.2℃,高海拔(3200m)比低海拔(2600m)日平均温度低2.5℃。在两种研究方法下,温度升高都使岷江冷杉芽开放提前,休眠期推迟,生长季延长。温度升高使岷江冷杉幼苗新生芽遭受严重的冻害。结果表明,在未来全球气候变化的背景下,高海拔物种遭受早春冻害的可能性大。 展开更多
关键词 林线交错带 岷江冷杉 开顶式生长室 冻害 移地实验
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潮间带湿地碳循环及其环境控制机制研究进展 被引量:15
10
作者 仲启铖 王开运 +1 位作者 周凯 来琦芳 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期174-182,共9页
有高等植被覆盖的潮间带湿地(红树林沼泽、盐沼)植被生产力高,有机碳分解速率低,CH4排放较弱,碳沉积速度快,是单位面积碳封存速率最高的生态系统之一。作为全球"蓝色碳汇"的主要贡献者,潮间带湿地在减缓含碳温室气体排放,降... 有高等植被覆盖的潮间带湿地(红树林沼泽、盐沼)植被生产力高,有机碳分解速率低,CH4排放较弱,碳沉积速度快,是单位面积碳封存速率最高的生态系统之一。作为全球"蓝色碳汇"的主要贡献者,潮间带湿地在减缓含碳温室气体排放,降低全球温室效应方面具有重要潜力。潮间带湿地大多地处经济发达和人口密集的河口海岸地区,近年来其碳汇功能受到了越来越多人为干扰的威胁,正在发生着的气候变化则更增加了这种碳汇功能的不确定性。在全球变化背景下,对潮间带湿地碳循环及其环境控制机制的深入了解可以帮助更好地管理这种具有重要碳减排潜力的生态系统。文章综述国内外的相关研究,分析了潮间带湿地碳循环的基本过程和环境影响因素,探讨了多种人为干扰和气候变化要素对潮间带湿地碳循环的影响。潮间带湿地碳循环的基本过程主要包括垂直方向土壤(水)-大气界面和植被-大气界面CO2、CH4交换和沉积过程驱动的碳封存,以及水平方向与近海的碳交换。潮间带湿地的碳循环主要受潮汐/流、光合有效辐射、温度、盐度、水位、植物群落特征等非生物和生物因素的影响。围垦、富营养化、放牧很可能削弱潮间带湿地的碳汇功能,而外来植物入侵却可能在一定程度上增加其碳汇潜能。海平面上升、气温升高会增加潮间带湿地碳汇功能的脆弱性,CO2浓度升高的作用依赖于优势植物群落的光合作用途径,而多种并存气候变化要素的作用则更为复杂。全球范围内大量潮间带湿地已经遭受破坏甚至丧失,水文调控是对受损潮间带湿地碳汇功能进行修复和重建的有效措施。未来的研究需要更好的理解多种并存气候变化要素,及人为干扰和气候变化同时存在对潮间带湿地碳循环的交互效应,利用过程模型预测不同人为干扰和气候变化情境下潮间带湿地碳收支变化规律,并完善受损潮间带湿地碳汇功能修复的基础理论和实施方法。 展开更多
关键词 潮间带湿地 碳循环 碳汇 气候变化 人为干扰
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四川王朗自然保护区地被物水源涵养能力评价 被引量:12
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作者 鲜骏仁 张远彬 +2 位作者 胡庭兴 王开运 杨华 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期47-51,共5页
采用实地调查和水浸法,研究了王朗保护区7种典型生态系统(草地(GL)、灌丛(SH)、白桦林(BF)、混交林(MF)、冷杉林(FF)、云杉林(SF)和方枝柏林(CF)的地被物层贮量吸水过程与最大储水量,并以此为基础评价该区域地被物层的水源涵养能力。结... 采用实地调查和水浸法,研究了王朗保护区7种典型生态系统(草地(GL)、灌丛(SH)、白桦林(BF)、混交林(MF)、冷杉林(FF)、云杉林(SF)和方枝柏林(CF)的地被物层贮量吸水过程与最大储水量,并以此为基础评价该区域地被物层的水源涵养能力。结果表明:(1)不同生态系统地被物层贮量及其最大储水能力差异较大,其顺序依次为SF>FF>MF>CF>BF>SH>GL和SF>FF>MF>CF>SH>BF>GL;(2)在地被物的吸水过程中,储水量(Q)和吸水速率(S)与浸泡时间(t)的关系可分别用Q=c ln(t)+d和S=a t^(-b)拟合(R^2>0.9);(3)王朗保护区各种生态系统的地被物层累积贮量为5.36×10~5 t,最大储水量为2.20×10~6 t。从退化生态系统或采伐迹地的植被恢复过程中的水源涵养效益角度分析,亚高山植被恢复过程中的地被物层水源涵养潜力较大。 展开更多
关键词 地被物 吸水过程 储水能力 王朗保护区
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基于SD模型的崇明岛水资源承载力评价与预测 被引量:17
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作者 车越 张明成 杨凯 《华东师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期67-74,共8页
以上海崇明岛为例,运用水资源承载力多幕景系统动力学仿真模型,以不同引水量(本地地表水资源量、现状引水量、10%最大理论引水量、20%最大理论引水量、30%最大理论引水量和50%最大理论引水量)以及不同水资源策略(现状用水策略、节水治... 以上海崇明岛为例,运用水资源承载力多幕景系统动力学仿真模型,以不同引水量(本地地表水资源量、现状引水量、10%最大理论引水量、20%最大理论引水量、30%最大理论引水量和50%最大理论引水量)以及不同水资源策略(现状用水策略、节水治污及污水回用策略、产业结构调整策略和综合策略)为幕景,以人口和GDP为表征,动态模拟了水资源对经济社会的承载能力,得出不同水平年崇明岛水资源承载能力;通过动态模拟得出的COD浓度值,分析水环境对经济社会发展的响应;结合崇明岛2010年、2015年和2020年经济社会发展目标,计算崇明岛水资源对经济社会发展目标的承载力指数,得到提高崇明岛水资源承载力的优化策略. 展开更多
关键词 河口岛屿 水资源承载力 系统动力学 崇明岛
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中国东部平原河网地区水源地环境管理的理论框架 被引量:3
13
作者 车越 吴阿娜 杨凯 《华东师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期111-121,共11页
提出中国东部平原河网地区水源地环境管理的概念及内涵.明确管理的主体、对象、原则与特点,分别从管理动机、伦理基础、规划原理、管理策略等角度,定义并拓展复合系统理论、环境正义理论、圈层保护理论、集成管理理论,强调水源系统与水... 提出中国东部平原河网地区水源地环境管理的概念及内涵.明确管理的主体、对象、原则与特点,分别从管理动机、伦理基础、规划原理、管理策略等角度,定义并拓展复合系统理论、环境正义理论、圈层保护理论、集成管理理论,强调水源系统与水源地经济社会系统的双重易损,水源地、用水区域及上游地区的三地公平,水源保护区设置与土地利用格局的双相圈层,时间、空间、学科、利益方的四维集成.实证研究结果显示,在这一理论指导下构建的黄浦江上游水源地全过程利益方参与模式、分权型环境管理体系、双相圈层保护模式,能够为有效解决上海城市水源问题提供一条新的途径. 展开更多
关键词 水源地 环境管理 平原河网地区 黄浦江上游
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连续式白腐真菌膜生物反应器处理染料废水:微生物群落结构及其与脱色效率的关系
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作者 高尚 马丽华 +2 位作者 黄民生 陶芳 陈诚 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期401-406,共6页
通过PCR-DGGE(变性浓度梯度凝胶电泳)分析评价了连续运行100天的白腐真菌膜生物反应器中群落结构的变化,并研究了群落结构与染料脱色效率之间的耦联关系,且通过多维尺度(MDS)方法对DGGE电泳图谱进行分析,以二维图形向量的方式显示。结... 通过PCR-DGGE(变性浓度梯度凝胶电泳)分析评价了连续运行100天的白腐真菌膜生物反应器中群落结构的变化,并研究了群落结构与染料脱色效率之间的耦联关系,且通过多维尺度(MDS)方法对DGGE电泳图谱进行分析,以二维图形向量的方式显示。结果表明,通过对系统内优势菌种的18S rDNA序列进行测定,并通过NCBI(美国国立生物技术信息中心)基因库比对确定的菌种Phanerochaete chrysosporium(P.chrysosporium)在运行期间始终是微生物群落的优势种,随着系统运行时间的延长,其优势愈加明显,但反应器中微生物群落结构Shannon-Wiener多样性指数却逐渐降低,由起始阶段的1.92降至最终的0.92。对DGGE条带进行MDS分析得知,反应器在运行阶段基本稳定维持处在一个区域,表明其微生物群落结构在运行期间较为稳定,且该反应器对染料废水始终具有良好的脱色效果,平均脱色率为82.5%,最高时可达93.2%。 展开更多
关键词 白腐真菌膜生物反应器 PCR—DGGE 群落结构 MDS分析 脱色率
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