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林业科学
中国林学会
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中国林学会

沈国舫

月刊

1001-7488

linykx@forestry.ac.cn

010-62889820

100091

北京万寿山后中国林学会

林业科学/Journal Scientia Silvae SinicaeCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国林学会主办的、代表中国林业科技最高水平的学术刊物,创刊于1955年。主要刊登林业领域的最新科学研究成果,反映我国林业科技水平及进展,评述学术动向,开展学术讨论。内容包括森林培育、森林生态、林木遗传育种、森林保护、森林经理、野生动物保护与利用、园林植物与观赏园艺、经济林、水土保持与荒漠化治理、林业可持续发展、森林工程、木材科学与技术、林产化学加工工程、林业经济及林业宏观决策研究等方面,以学术论文、研究报告、综合述评为主,还有学术问题讨论、研究简报、科技动态、新书评介等栏目。从1999年起,开始刊登附中文摘要的英文论文。 从2009-01-01起,作者需登录投稿。
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收录年代

    采伐干扰对吉林蛟河针阔混交林生产力稳定性的影响

    刘晨张春雨赵秀海
    1-9页
    查看更多>>摘要:[目的]研究采伐干扰对吉林蛟河天然次生针阔混交林林分生产力稳定性的影响,以期为针阔混交林的可持续经营提供理论依据.[方法]2011年7月在吉林蛟河建立4块1 hm2的针阔混交林采伐样地,2011年12月进行抚育采伐,采伐强度为2.7%~77.6%,平均值为39.2%,并于2013、2015和2018年复测保留木,利用样地中100个连续样方的木本植物数据,通过线性回归模型分析采伐强度、林分密度、土壤养分、林木大小分化(胸径Shannon-Wiener指数)和物种多样性(物种Simpson指数)与生产力稳定性的相关性;运用方差分解分析比较不同变量对生产力稳定性的贡献;进而利用结构方程模型探讨采伐对林木大小分化、物种多样性和生产力稳定性的影响及林木大小分化、物种多样性和生产力稳定性之间的关系.[结果]采伐强度与生产力稳定性无显著关系,物种多样性和林木大小分化与生产力稳定性均呈显著正相关(P<0.05),林分密度对生产力稳定性有显著负影响(P<0.05).在方差分解中,物种多样性单独解释生产力稳定性的19.5%;林分密度和林木大小分化对生产力稳定性的贡献率分别为7.0%和7.6%.采伐强度对林分密度、土壤养分(土壤碳、氮、磷、钙含量的第一主成分)、林木大小分化有极显著的负向影响(P<0.001),路径系数分别为-0.629、-0.316和-0.255,而对物种多样性和生产力稳定性没有显著影响;林分密度、物种多样性和林木大小分化对生产力稳定性都有显著影响(P<0.05),路径系数分别为-2.063、1.652和1.463.林分密度、林木大小分化对生产力稳定性有显著的负向总效应(P<0.05),路径系数分别为-2.365和-0.556,物种多样性对生产力稳定性有显著正向总效应(P<0.05),路径系数为1.652;土壤养分对生产力稳定性无显著的负向总效应的效应;采伐强度对生产力稳定性没有直接显著影响,通过物种多样性和土壤养分对生产力稳定性的间接影响也不显著,而是主要通过林分密度和林木大小分化来影响生产力稳定性的变化,采伐强度对生产力稳定性有显著(P<0.05)的负向总效应,路径系数为-0.290.[结论]采伐强度对生产力稳定性没有直接影响,与生产力稳定性直接相关的影响因素是林分密度、林木大小分化和物种多样性,而采伐是通过调整林分密度和林木大小分化来间接影响生产力稳定性,从而影响森林生产力的变化.因此,在森林经营管理中,合理进行采伐干扰对促进森林生产力稳定性具有重要意义.

    采伐干扰森林经营林木大小分化物种多样性生产力稳定性结构方程模型

    基于NDVI的2009—2018年黄河流域林草植被覆盖变化

    郝家田胡云云杜一尘侯晓巍...
    10-19页
    查看更多>>摘要:[目的]研究黄河流域2009—2018年间林草植被覆盖的时空分布及变化特征,预测林草植被覆盖的未来发展趋势,为流域林草植被科学保护和精准修复、促进生态系统正向演替提供参考依据.[方法]以2009-2018年SPOT/VEGETATION的NDVI时间序列数据集为数据源,采用年均值法、Theil-Sen median趋势分析和Mann-Kendall检验方法,研究黄河流域林草植被覆盖的时空分布及变化特征,利用Hurst指数方法分析林草植被覆盖的可持续性特征和未来发展趋势.[结果]黄河流域林草地面积中,高植被覆盖度(NDVI≥0.7)面积占42.34%,呈聚集状分布于流域上游的祁连山、三江源东部、若尔盖草原,中游的秦岭北麓、黄土高原胡焕庸线以南地区,以及下游的济南市区周边区域;中植被覆盖度(0.3<NDVI<0.7)面积占44.92%,主要分布于流域上游的三江源西部和中游的宁夏、内蒙、陕西3省(区)交界处;低植被覆盖度(NDVI≤0.3)面积占12.74%,主要分布于流域上游的毛乌素沙地、陇中黄土高原、阴山南麓.2009—2018年间黄河流域林草地年均NDVI总体呈增加趋势,增速为0.0074 a-1;10年间流域林草植被覆盖变化趋势以改善为主,改善区域面积占81.62%,其中显著改善面积占33.36%,集中分布在林草高植被覆盖度区域;林草植被覆盖退化区域面积占13.86%,集中分布在林草低植被覆盖度区域.未来林草植被覆盖良性发展区域面积占林草地总面积的61.89%,恶性发展区域面积占33.60%,发展方向稳定不变和不确定区域面积占4.51%.[结论]黄河流域林草植被覆盖度整体呈现东南部和西北高山地区高、北部低的特征.2009—2018年间林草植被覆盖改善区域面积远大于退化区域面积,改善区域主要集中在上游的祁连山林区、若尔盖草原,中游的六盘山林区、子午岭林区、黄龙山林区、吕梁林区及秦岭北麓,退化区域主要分布在林草低植被覆盖度的毛乌素沙地、陇中黄土高原等,退化区域应作为重点治理修复区.黄河流域林草植被覆盖未来发展趋势整体较好,预测良性发展区域远大于恶性发展区域,恶性发展区域中三江源地区和毛乌素沙地的林草植被覆盖虽有轻微改善,但持续性较差,未来林草植被覆盖可能呈退化趋势,在流域生态保护治理中应重点关注.

    黄河流域NDVI植被覆盖时空变化林地和草地

    文山国家级自然保护区不同海拔地带性植被的土壤微生物生物量碳氮分布特征

    李聪吕晶花陆梅杨志东...
    20-30页
    查看更多>>摘要:[目的]探究文山国家级自然保护区土壤微生物生物量碳氮沿海拔地带性植被的分布特征及其关键调控因子,为理解亚热带森林土壤碳氮循环过程及其调控机制提供基础数据参考.[方法]以保护区低海拔亚热带季风常绿阔叶林、中海拔半湿润常绿阔叶林和高海拔中山湿性常绿阔叶林3种典型地带性植被类型为研究对象,采用氯仿熏蒸法研究土壤微生物生物量碳氮含量沿海拔和土层的变化,并运用偏Mantel检验、Fourth-Corner方法解析植被多样性、土壤性质与微生物生物量碳氮之间的关系.[结果]1)土壤微生物生物量碳氮含量的海拔变化差异显著(P<0.05).3个地带性植被群落的土壤微生物生物量碳氮含量随海拔升高呈增加趋势,即亚热带季风常绿阔叶林(15.75和2.84 mg·kg-1)<半湿润常绿阔叶林(28.05和4.95 mg·kg-1)<中山湿性常绿阔叶林(41.61和7.80 mg·kg-1).2)各地带性植被带土壤微生物生物量碳氮含量均随土层加深而呈显著的减小趋势(P<0.05),0~10 cm土层微生物生物量碳氮含量分别是40~50 cm的4.26和3.22倍,且亚热带季风常绿阔叶林微生物生物量碳氮含量变幅(7.21和3.42倍)最大.3)偏Mantel相关性检验结果表明,微生物生物量碳氮含量与土壤全氮含量、有机质含量和pH值的关联性最强(P<0.01,r≥0.75),而与土壤含水量、密度、全钾含量的关联性次之(P<0.05,r>0.5);Fourth-Corner分析结果表明,亚热带季风常绿阔叶林的土壤微生物生物量碳氮含量仅与植被多样性(Shannon指数,Margalef指数,Pielou指数)极显著负相关(P<0.01);而在半湿润常绿阔叶林和中山湿性常绿阔叶林中,微生物生物量碳氮含量与土壤pH值呈极显著负相关(P<0.01),与枯落物厚度、有机质含量和全氮含量极显著正相关(P<0.01).[结论]保护区土壤微生物生物量碳氮含量沿海拔变化主要受土壤全氮含量、有机质含量和pH值调控;低海拔样地土壤微生物生物量碳氮含量主要受植物群落多样性所调控,而高海拔样地土壤微生物生物量碳氮含量的主控因子为枯落物厚度、pH值、有机质含量和全氮含量.

    地带性植被微生物生物量碳氮植被多样性分布特征文山国家级自然保护区

    敦煌及马鬃山地区植物生活型及其海拔梯度特征

    罗凤敏辛智鸣高君亮李永华...
    31-39页
    查看更多>>摘要:[目的]研究敦煌及马鬃山地区植被区系祖成、植物生活型及其对海拔梯度的响应,阐明植物群落生活型特征及其对气候生境的反映,为区域植物多样性保护及垂直格局研究提供理论依据和科学基础.[方法]在植物群落调查基础上,采用Raunkiaer生活型分类系统,统计敦煌及马鬃山地区维管束植物的生活型,编制生活型谱,并分析不同海拔梯度的植物生活型组成.[结果]1)研究区共记录217种植物,隶属34科122属,占中国干旱区总科数的41.46%,占全国总科数的10.09%.其中,裸子植物1科1属3种,双子叶植物28科96属175种,单子叶植物5科25属38种.2)研究区植物生活型主要以地上芽植物为主,占33.18%,在地上芽植物型的4个亚类群中,以半灌木地上芽植物最多;生活型大小序列为:地上芽植物型>地面芽植物型>一年生植物型>地下芽植物型>高位芽植物型.3)地上芽生活型物种在各海拔梯度都占重要地位,占研究区全部生活型物种的59.15%,随海拔升高呈先增后降的趋势,在海拔1700 m处达到最大值;地面芽植物生活型也表现为随海拔升高而先增后降的趋势;高位芽植物生活型和地下芽植物生活型所占比例很小;一年生植物在整个海拔范围内占10.00%以下,随海拔升高波动不大.[结论]敦煌及马鬃山地区地带性植被以灌木或半灌木建群的植被占优势,主要分布于1000~3000 m海拔内.群落生活型以地上芽植物和地面芽植物为主,并呈随海拔升高而先增后降的单峰分布格局.

    敦煌马鬃山植被区系组成植物群落植物生活型海拔梯度

    北京山区侧柏用水来源随水分条件变化的多时间尺度

    刘子赫贾国栋刘自强邓文平...
    40-47页
    查看更多>>摘要:[目的]探究北京山区典型树种侧柏的用水来源在不同时间尺度下对水分条件变化的响应,为该地区侧柏林的经营管理提供科学支撑.[方法]以北京山区典型造林树种侧柏为研究对象,选择连续的具不同降水量的3个年份,即2015年(年降水量580 mm,平水年)、2016年(年降水量649.8 mm,偏丰年)和2017年(年降水量309.3 mm,枯水年),利用稳定氢氧同位素技术,结合MixSIAR来源混合模型,分析在不同年降水条件下侧柏用水来源特征;同步监测样地气象要素以及土壤含水率等信息,计算土壤相对可利用水分(REW),分析侧柏用水的水分来源与水分条件的相关性.[结果]1)深层(4~100 cm)土壤REW显著大于浅层(0~40 cm)土壤(P<0.05),降雨使得各层REW显著提高;雨季REW显著大于旱季.浅层(0~40 cm)土壤的REW在2016年(0.341)和2017年(0.360)中显著低于2015年(0.423)(P<0.05),而深层土壤REW在3年间差异均不显著,按年份顺序分别为0.613、0.618和0.587.2)侧柏的用水来源贡献率总体表现为深层土壤大于浅层土壤,但雨后的浅层土壤贡献率会升高.浅层土壤的侧柏用水贡献率在雨后和无雨分别为45.7%和44.5%;深层土壤的侧柏用水贡献率雨季(56.2%)高于旱季(54.8%),枯水年(57.8%)显著大于平水年(54.1%)和偏丰年(54.6%).[结论]侧柏主要依赖于深层土壤水以维持其水分需求,次降雨和季节性变化均不会显著改变侧柏用水的土层来源格局,但年降水量显著减少时,侧柏显著依赖于深层土壤水.

    植物水分利用不同水分条件侧柏北京山区

    油茶根系与内生细菌枯草芽孢杆菌互作早期的转录组分析

    李梓杨陈晓琳李丽丽许诗萍...
    48-58页
    查看更多>>摘要:[目的]研究油茶-内生细菌互作早期的油茶根系转录组变化规律,为阐明油茶与内生细菌互作的分子机制提供依据.[方法]构建内生细菌枯草芽孢杆菌1-L-29gfpr与油茶根系互作体系,以不同时间(0、6、12、24 h)的互作体系为研究材料,利用RNA-Seq技术对油茶根部进行转录组测序及分析.[结果]1)转录组测序共产生52958922条序列,约46.1 Gb,差异表达基因10314条(FDR<0.05且|log2 FC|>1).随着互作时间的延长差异表达基因数量呈高-低-高的趋势,接种6 h后差异表达基因数量为6306个,其中显著上调3434个,显著下调2572个;接种12 h后显著上调903个,显著下调526个;接种24 h后显著上调1195个,显著下调1384个.2)GO富集分析表明:接种6 h油茶的生物学过程、分子功能方面变化最为明显,生物学过程中磷酸代谢、含磷化合物代谢、响应激素途径、茉莉酸代谢、响应细菌途径等;分子功能中萜烯合酶活性、双加氧酶活性等;细胞组分中膜固有成分等得到富集.3)KEGG通路分析中差异表达基因主要被富集到碳水化合物代谢、氨基酸代谢、信号转导、环境适应性等通路.接种6 h后富集的代谢通路与12、24 h差异较大,其中差异明显的主要有植物激素合成信号通路、植物病原互作通路、苯丙素生物合成通路.4)基因表达量变化较大的有生长素诱导蛋白编码基因(SAUR)、木葡聚糖内糖基转移酶/水解蛋白酶编码基因(XTH)、茉莉酮酸酯ZIM结构域蛋白编码基因(TIFY)、钙调蛋白编码基因(CAM2)、转录因子MYB编码基因、抗病蛋白编码基因(RPM、RPS)、呼吸爆发氧化酶编码基因(RBOHC)、过氧化物酶编码基因(POD).[结论]利用活体互作体系对不同时间段内生细菌-油茶互作转录组进行分析表明,内生细菌可刺激植物根系生长,提高抗性,诱导免疫反应,但随后免疫反应逐渐减弱.

    油茶内生细菌枯草芽孢杆菌转录组分析互作早期

    光皮桦BlBLH1基因的克隆、表达及互作蛋白筛选

    庄和必俞子承林二培黄华宏...
    59-68页
    查看更多>>摘要:[目的]BLH基因家族是广泛存在于植物中的转录因子,其与KNOX等转录因子的互作被认为在植物的次生壁发育中起重要调控作用.本研究拟克隆光皮桦BlBLH1基因,分析其表达模式,并筛选能与其互作的蛋白.[方法]利用Blast等软件在光皮桦基因组序列中鉴定获得BlBLH1序列,克隆验证后对其进行多序列比对、系统进化等生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR分析BlBLH1在光皮桦不同组织、器官和应拉木形成中的表达模式;通过酵母双杂交技术筛选BlBLH1互作的蛋白,并采用双分子荧光互补实验(BiFC)进一步验证其与部分蛋白在拟南芥细胞内的互作.[结果]BlBLH1基因序列全长为2128 bp,开放阅读框(ORF)为1830 bp,编码609个氨基酸,具有SKY、BEL和HD 3个保守结构域.系统进化分析显示,BlBLH1与拟南芥BLH1有最近的同源关系.表达分析显示BlBLH1在雄花序中的表达量最高;在木质化茎段中的表达量次之;在应拉木诱导过程中,BlBLH1在应拉木中的表达量均显著高于对照.通过酵母双杂交筛选获得结构蛋白、酶、转录因子等47个与BlBLH1互作较强的蛋白;BiFC验证结果表明,BlBLH1与BlKNOX4、BlKNOX9在拟南芥原生质体内存在互作关系.而且,三者在茎段和应拉木的表达趋势基本一致.[结论]可从光皮桦中分离获得BlBLH1基因,生物信息学、表达和蛋白互作分析的结果表明BlBLH1参与光皮桦木材形成过程,且存在与KNOX蛋白的互作关系.

    BlBLH1次生壁酵母双杂交双分子荧光互补

    基于45S rDNA-FISH的异源三倍体'银中杨'小孢子母细胞减数分裂染色体行为追踪

    王律几张晓晓王君
    69-78页
    查看更多>>摘要:[目的]利用FISH技术追踪三倍体'银中杨'小孢子母细胞减数分裂过程特定染色体的行为,明确其配对和分离规律,丰富对杨树异源三倍体减数分裂过程染色体行为的细胞遗传学认识.[方法]以三倍体'银中杨'花药为材料,对不同酶液组合和酶解时间进行筛选,在此基础上均进行减数分裂染色体制片,以45S rDNA序列为探针,利用FISH技术,对'银中杨'小孢子母细胞减数分裂过程染色体行为进行追踪和分析.[结果]1)筛选出适于'银中杨'小孢子母细胞减数分裂染色体制片的酶解条件为3%纤维素酶+1%果胶酶混合液在37℃下酶解3 h,结合压片和冷冻脱盖片,可获得细胞分散度良好,细胞质薄,背景干净,染色体形态清晰的制片,适用于FISH分析.2)45S rDNA探针信号定位于'银中杨'3条同源染色体上,它们在中期Ⅰ呈现Ⅲ、Ⅱ+Ⅰ、Ⅰ+Ⅰ+Ⅰ3种配对形式,其中三价体发生的频率最高,达69.28%,Ⅱ+Ⅰ和Ⅰ+Ⅰ+Ⅰ的配对类型分别占28.10%和2.61%,表明信号所定位的染色体亲缘关系可能较近,但也存在联会松弛的现象.3)约80.37%~93.44%的细胞在后期Ⅰ至中期Ⅱ发育阶段呈现2/1分离模式,约63.00%~73.08%的细胞在后期II至末期II呈现2/2/1/1分离模式,表明探针信号所定位的染色体在大部分细胞中遵循较为正常的分离规律,但在部分细胞中也观察到探针信号所对应的1~2条染色体在后期Ⅰ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、末期Ⅱ发生分离滞后或形成微核,进而可能在后续发育过程丢失的现象.4)末期Ⅱ细胞存在一定比例的融合核,其中可观察到3~4个45S rDNA探针信号,可能形成具有2n甚至超数染色体的配子.[结论]利用FISH技术可对杨树减数分裂过程的特定染色体行为进行定位和精细分析,尽管三倍体'银中杨'全染色体组的减数分裂过程染色体行为异常紊乱,但45S rDNA探针所定位的染色体行为相对稳定,丰富了杨树异源三倍体减数分裂染色体行为的认识.

    '银中杨'三倍体减数分裂原位杂交45SrDNA染色体行为分离规律

    明纹侧柏松毛虫成虫羽化及生殖行为

    荆小院闫玮华刘红霞许胜利...
    79-85页
    查看更多>>摘要:[目的]研究明纹侧柏松毛虫(柏科林木的主要食叶性害虫)羽化、求偶和交配行为的规律,并通过林间诱蛾试验测试雌雄蛾之间的引诱活性,以期为明纹侧柏松毛虫性信息素的提取和鉴定提供依据.[方法]于2019、2020年通过室外笼内人工饲养观察和野外诱蛾的方法,观察明纹侧柏松毛虫成虫羽化和生殖生物学节律.[结果]成虫羽化集中在晚上(19:00—2:00),日羽化高峰集中在21:00.2019年与2020年的羽化期不同.2019年养虫笼内的蛹7月初开始羽化,7月底进入羽化高峰期(7月29日左右),8月中旬羽化逐渐减少;2020年养虫笼内的蛹羽化日期晚于2019年,7月中旬开始羽化,8月中旬进入羽化高峰期(8月11日左右),之后逐渐降低.在羽化高峰期之前,雄蛾羽化数量多于雌蛾,高峰期后,雌蛾羽化数量较雄蛾多.2019、2020年的成虫羽化率分别为83.8%、88.5%.雌雄蛾的性别比例为1:1.04(2019)和1:1.01(2020).未交配雌雄蛾平均寿命分别为4.05、5.84天,交配后雌雄蛾平均寿命分别为3.69、5.33天.雌蛾在羽化当日即观察到有求偶行为,求偶行为均发生在晚上,其中1日龄和2日龄成虫在晚上的第6~8h求偶率最高,分别为40%和45.5%,之后随着日龄增大,求偶行为提前且求偶率逐渐下降.交配与求偶节律一致,其中2日龄成虫在晚上的第6~8 h交配率最高(45%),随着日龄的增大,交配行为提前且交配率下降.交配与未交配雌蛾均可产卵,交配后的雌蛾产卵量为154.1粒,卵平均孵化率为94.8%;未交配雌蛾产卵量为160.7粒,卵孵化率为0.野外诱蛾试验表明,处女蛾均可引诱到雄蛾,其中2日龄处女蛾诱蛾量显著高于其他日龄的雌蛾,而空白诱捕器和雄蛾均未引诱到成虫.[结论]明纹侧柏松毛虫的成虫羽化和生殖行为存在明显的时辰节律.日龄是影响成虫求偶与交配行为的主要因素之一,随着日龄的增大,成虫的求偶和交配行为发生的时间提前,且求偶率与交配率降低.

    明纹侧柏松毛虫羽化求偶交配田间诱蛾

    苹小吉丁自然种群肠道微生物多样性

    贾斐然周忠福赵文霞孙荟荃...
    86-96页
    查看更多>>摘要:[目的]明确不同虫态、不同环境苹小吉丁自然种群肠道真菌和细菌种类组成及其可能对宿主生长发育和生理变化的影响.[方法]分别将新疆野果林(W)和栽培果园(C)获取的成虫(A)与幼虫(L)进行完整肠道解剖,利用Illumina MiSeq技术对ITS2基因(真菌)和16S rRNA V3-V4变异区(细菌)进行测定,统计肠道微生物的操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)数量,分析物种丰度、组成及Alpha多样性,并运用PICRUSt2对其功能进行预测.[结果]获得苹小吉丁肠道真菌ITS2优质序列177028条,细菌16S rRNA优质序列253712条,聚类分析分别获得285和1470个OTUs.最终注释到真菌5门22纲50目92科122属,细菌40门103纲231目364科594属.从属级水平来看,不同虫态、不同环境苹小吉丁肠道微生物各具特有的真菌和细菌类群,其中,其中CA特有真菌11属,特有细菌2属;CL特有真菌28属,特有细菌223属;WA特有真菌37属,特有细菌47属;WL特有真菌12属,特有细菌68属,而核心菌群中真菌7属,细菌21属.多样性分析结果表明野果林苹小吉丁肠道真菌群落丰富度和物种多样性成虫均大于幼虫,细菌群落丰富度成虫小于幼虫,但物种多样性成虫却大于幼虫,同时苹小吉丁幼虫肠道微生物群落丰富度和物种多样性在栽培果园远大于野果林.此外,通过MetaCyc Pathway注释74条真菌代谢通路,426条细菌代谢通路;通过KEGG注释868条真菌代谢通路,2188条细菌代谢通路.[结论]不同虫态、不同环境苹小吉丁肠道真菌和细菌种类与丰度均存在差异,肠道真菌种类和丰度成虫大于幼虫,而细菌幼虫大于成虫,说明真菌对于成虫的生长发育起着关键性作用,而细菌对于幼虫的生长发育起着关键性作用.此外,不同的肠道微生物结构与组成,呈现出大致相同的功能,因此推测在苹小吉丁肠道中发挥功能的为一些固定类群,这可能是与其宿主长期协同进化的结果.

    苹小吉丁肠道微生物高通量测序多样性PICRUSt2功能预测