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《东北林业大学》 2009年
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小兴安岭沼泽甲烷排放及其对人为干扰的响应研究

孙晓新  
【摘要】: 小兴安岭是我国主要山区湿地分布区之一,区内有草丛沼泽、灌丛沼泽和森林沼泽等多种沼泽湿地类型,因此,在我国湿地研究中占有重要地位。本文以小兴安岭山区7种沼泽湿地类型:苔草(Carex schmidtii)沼泽、灌丛(Betula ovalifolia)沼泽、毛赤杨(Alnus sibirica)沼泽、白桦(Betula platyphylla)沼泽、落叶松(Larix gmelinii)-苔草沼泽、落叶松-藓类(moss)沼泽和落叶松-泥炭藓(Sphagnum spp.)沼泽为研究对象,利用静态暗箱-气相色谱法,研究两个生长季内沼泽湿地在自然状态下甲烷排放通量的时间和空间变化规律及其主要影响因素,以及草丛和灌丛沼泽在排水造林干扰、森林沼泽在采伐干扰方式下,沼泽甲烷通量的变化。结果表明: (1)小兴安岭沼泽甲烷通量无统一的日变化规律,且与温度和水位这两个环境因子的相关性较弱。7个沼泽类型中,仅毛赤杨沼泽和白桦沼泽甲烷通量峰值在不同季节出现时间大致相同,且都为单峰曲线;苔草沼泽、灌丛沼泽和落叶松-泥炭藓沼泽甲烷通量的峰值在不同季节出现的时间不同,多数为单峰曲线;落叶松-苔草沼泽和落叶松-藓类沼泽甲烷通量速率较小,多数时间吸收甲烷,没有明显的日变化规律。 (2)小兴安岭沼泽甲烷通量的季节排放峰值基本都出现在夏季和秋季,而在春季和秋末,甲烷通量始终较低。温度对沼泽甲烷通量季节变化影响较大,但受到水位的限制,水位较高的沼泽类型甲烷通量的季节变化与温度相关性较好,而水位较低的沼泽类型甲烷通量的季节变化与温度相关性不好。 (3)苔草沼泽、灌丛沼泽、毛赤杨沼泽和白桦沼泽的甲烷通量在两个生长季之间的差异较大,2008年生长季平均甲烷通量(19.88-820.22mg·m~(-2)·d~(-1))是2007年(0.64-44.56mg·m~(-2)·d~(-1))的5-31倍;落叶松-泥炭藓沼泽2007年为大气甲烷的较大排放源(56.08mg·m~(-2)·d~(-1)),而2008年为大气甲烷的汇(-0.19mg·m~(-2)·d~(-1));而落叶松-苔草沼泽和落叶松-藓类沼泽在两个生长季之间没有显著差异。年际间平均水位的差异,以及年际间水位季节波动的差异,是小兴安岭沼泽甲烷通量年际间差异的主要影响因素。 (4)小兴安岭沼泽甲烷通量的空间变异性非常大,苔草沼泽和毛赤杨沼泽为较高的甲烷排放源,落叶松-泥炭藓沼泽、白桦沼泽和灌丛沼泽为较低的甲烷排放源,而落叶松-苔草沼泽和落叶松-藓类沼泽为大气甲烷的弱汇,两个生长季的平均通量依次为:456.63mg·m~(-2)·d~(-1)、239.39mg·m~(-2)·d~(-1)、26.19mg·m~(-2)·d~(-1)、10.86mg·m~(-2)·d~(-1)、6.49mg·m~(-2)·d~(-1)、-0.69mg·m~(-2)·d~(-1)和-1.42mg·m~(-2)·d~(-1)。水位和草本植物生物量的差异共同导致小兴安岭沼泽甲烷通量的空间变异性,水位和草本植物生物量较高的地点甲烷通量也较高,相反,水位和草本植物生物量很低的类型甲烷通量较低。温度可能也会对沼泽甲烷空间变化有一定的影响,但作用小于水位和植被。此外,爆发式通量对沼泽甲烷通量空间变化的影响也很大。用草本植物生物量预测不同沼泽类型间甲烷通量的差异,比用乔木和灌木生物量预测的效果好。 (5)水位下降时部分沼泽类型(落叶松-泥炭藓沼泽)会产生爆发式通量现象,这对沼泽甲烷通量的日变化、季节变化、年际变化以及空间变化都有较大的影响,同时,也会影响沼泽甲烷通量时空变化规律与环境因子的相关性,因此在观测和估计甲烷通量时不能将其忽略。 (6)东北山区沼泽生长季甲烷排放量和年甲烷排放总量分别为1.49 Tg和1.56Tg,为我国天然沼泽甲烷排放量最大的区域。 (7)天然沼泽排水造林后,甲烷通量大大降低。天然苔草沼泽和灌丛沼泽为大气甲烷排放源,10年的落叶松人工林仍为甲烷的排放源,但排放量相对较低,为天然灌丛沼泽的约1/3,仅为天然苔草沼泽的约1/50,而20年的落叶松人工林转变为甲烷的汇。人工林内排水沟仍为甲烷排放源,但排放通量大大降低,而造林垄台仅有微弱甲烷排放或转变为甲烷的汇。沼泽排水造林引起的水位下降和维管植物减少是导致甲烷排放量减少的主要原因。排水沟相对面积减少也会导致人工林甲烷排放速率降低。 (8)择伐和皆伐都导致3个类型的森林沼泽作为大气甲烷汇的功能降低,或者由大气甲烷的汇转变为甲烷的源。这主要是由于采伐后温度和水位发生变化,二者的共同作用导致采伐后森林沼泽甲烷通量的变化。在有必要对森林沼泽的树木资源进行利用时,为减少甲烷气体的排放,应该尽量避免进行皆伐,只能进行适当的择伐。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X37

【引证文献】
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1 刘夏;牟长城;周文昌;包旭;;采伐对小兴安岭森林沼泽土壤碳质量分数和碳密度的影响[J];东北林业大学学报;2013年01期
2 杨平;仝川;;不同干扰因素对森林和湿地温室气体通量影响的研究进展[J];生态学报;2012年16期
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1 沙晨燕;不同类型河滨湿地甲烷和二氧化碳排放的研究[D];华东师范大学;2011年
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1 刘夏;采伐对小兴安岭落叶松沼泽土壤碳、氮储量影响研究[D];东北林业大学;2012年
【参考文献】
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1 王丽;胡金明;宋长春;杨涛;;水分梯度对三江平原典型湿地植物小叶章地上生物量的影响[J];草业学报;2008年04期
2 庄凯勋;侯武才;;大兴安岭东部国有林区的湿地资源现状及保护对策[J];东北林业大学学报;2006年01期
3 王德宣,吕宪国,丁维新,蔡祖聪,王毅勇;三江平原沼泽湿地与稻田CH_4排放对比研究[J];地理科学;2002年04期
4 宋长春;王毅勇;王跃思;赵志春;;人类活动影响下淡水沼泽湿地温室气体排放变化[J];地理科学;2006年01期
5 崔保山;三江平原沼泽地CH_4排放规律及估算[J];地理科学;1997年01期
6 王毅勇;郑循华;宋长春;赵志春;;三江平原湿地CH_4、N_2O的地-气交换特征[J];地理研究;2006年03期
7 黄国宏,李玉祥,陈冠雄,杨玉成,赵长伟;环境因素对芦苇湿地CH_4排放的影响[J];环境科学;2001年01期
8 宋长春,王毅勇,王跃思,赵志春;季节性冻融期沼泽湿地CO_2、CH_4和N_2O排放动态[J];环境科学;2005年04期
9 王毅勇,赵志春,宋长春;三江平原毛果苔草湿地CH_4排放研究[J];湿地科学;2005年01期
10 金会军,吴杰,程国栋,中野智子,孙广友;青藏高原湿地CH_4排放评估[J];科学通报;1999年16期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李如忠;丁丰;;巢湖主要入湖河口湿地植被生态学特征分析——以派河和十五里河为例[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年01期
2 郑玉华;王桂芹;徐洲锋;王松;;四方湖自然保护区湿地植物概况[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年07期
3 勾青梅;;中国东部沼泽土壤的地带性差异与相似性比较[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年21期
4 焦德志;杨允菲;;扎龙自然保护区不同土壤生境羊草种群冬眠特性研究[J];安徽农业科学;2006年03期
5 黄学文;梁秀梅;乌力吉;张晓明;;内蒙古达赉湖自然保护区维管植物科属区系分析[J];安徽农业科学;2009年07期
6 张友民;杨允菲;王立军;;三江平原芦苇湿地生态系统N素的季节动态[J];安徽农业科学;2009年17期
7 胡立峰;;农业源温室气体减排中的模型应用[J];安徽农业科学;2010年15期
8 唐小燕;于涛;;森林湿地的研究进展[J];安徽农业科学;2010年18期
9 朱静;杨亚维;郭爱伟;龚婷婷;;云南几大湖泊海菜花营养成分分析[J];安徽农业科学;2010年24期
10 陈利江;徐全洪;李庆辰;;河北省山区湿地的类型与成因分析[J];安徽农业科学;2011年01期
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1 谢立斐;王琨;董洪璞;;贫营养沼泽的利用现状与保护[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
2 杜运领;陈晨宇;芮建良;;三峡库区开县消落区治理模式的探讨[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
3 卢伟民;郑钢;蔡建国;;浙江省山区河道植物调查和应用研究[A];中国观赏园艺研究进展 2009[C];2009年
4 韩晓旭;;我国林业可持续发展的法律分析[A];生态文明与林业法治--2010全国环境资源法学研讨会(年会)论文集(上册)[C];2010年
5 李显森;陈国惠;;缙云山生态旅游前景分析[A];第六届海峡两岸休闲农业发展学术研讨会论文集[C];2008年
6 王敏;;生态工程在水处理中的应用综述[A];济南市2005年学术年会论文集[C];2005年
7 王维奇;曾从盛;仝川;;湿地甲烷生成的主要控制因子研究综述[A];第二届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2007年
8 赵晓松;黄耀;;三江平原沼泽湿地垦殖对水热通量的影响[A];中国气象学会2008年年会大气环境监测、预报与污染物控制分会场论文集[C];2008年
9 商林;田文寿;;全球及东亚地区甲烷浓度分布[A];第27届中国气象学会年会应对气候变化分会场——人类发展的永恒主题论文集[C];2010年
10 陈歆;李萍萍;付为国;;长江滩涂湿地芦苇不同部位叶片对光照响应的研究[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
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1 沙晨燕;不同类型河滨湿地甲烷和二氧化碳排放的研究[D];华东师范大学;2011年
2 叶伟为;上海九段沙湿地资源的保护研究[D];中国地质大学(北京);2010年
3 姜宏瑶;中国湿地生态补偿机制研究[D];北京林业大学;2011年
4 盛浩;中亚热带山区土壤呼吸及其组分对土地利用变化的响应[D];福建师范大学;2010年
5 张志栋;免耕方式对燕麦田温室气体排放与土壤性状的影响[D];内蒙古农业大学;2010年
6 刘雅淑;南极苔原温室气体通量时空变化规律与产生机理研究[D];中国科学技术大学;2011年
7 潘涛;人工湿地减排温室气体估算研究[D];南京大学;2011年
8 王伟伟;长江口潮滩营养动态与稳定同位素指示研究[D];华东师范大学;2011年
9 宁杨翠;长白山杨桦次生林健康评价与经营模式[D];北京林业大学;2011年
10 刘春兴;森林生物灾害管理与法制研究[D];北京林业大学;2011年
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1 曾毅;基于植物群落分析的武汉城市湖泊湿地植被恢复典型模式研究[D];华中农业大学;2010年
2 康娅琳;武汉市城市湖泊湿地生态敏感性研究[D];华中农业大学;2010年
3 许军苗;小兴安岭汤洪岭雨养型泥炭记录的大气汞沉降与气候变化的响应关系[D];河南理工大学;2010年
4 陈超;湿地资源保护与开发问题研究[D];山东农业大学;2009年
5 田慎重;耕作方式及其转变对麦玉两熟农田土壤CH_4、N_2O排放和固碳能力的影响[D];山东农业大学;2010年
6 虞湘;1997—2004年浙江省金衢盆地湿地动态变化分析和生态健康评价[D];浙江大学;2011年
7 陈重安;闽江河口沼泽湿地土壤甲烷产生潜力及其影响因子[D];福建师范大学;2010年
8 鄂焱;闽江口互花米草湿地甲烷与二氧化碳通量研究[D];福建师范大学;2010年
9 姚顺;闽江河口咸草湿地甲烷与二氧化碳排放及主要环境因子分析[D];福建师范大学;2010年
10 廖稷;闽江河口芦苇湿地甲烷和二氧化碳排放通量分析[D];福建师范大学;2010年
【同被引文献】
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1 王娇月;宋长春;王宪伟;王丽丽;;冻融作用对土壤有机碳库及微生物的影响研究进展[J];冰川冻土;2011年02期
2 满秀玲,于凤华,戴伟光,蔡体久;森林采伐与造林对土壤水分物理性质的影响[J];东北林业大学学报;1997年05期
3 马学慧,吕宪国,杨青,阎敏华;三江平原沼泽地碳循环初探[J];地理科学;1996年04期
4 李忠佩,王效举;小区域水平土壤有机质动态变化的评价与分析[J];地理科学;2000年02期
5 王德宣,吕宪国,丁维新,蔡祖聪,王毅勇;三江平原沼泽湿地与稻田CH_4排放对比研究[J];地理科学;2002年04期
6 丁维新,蔡祖聪;沼泽甲烷排放及其主要影响因素[J];地理科学;2002年05期
7 宋长春;湿地生态系统碳循环研究进展[J];地理科学;2003年05期
8 刘子刚;湿地生态系统碳储存和温室气体排放研究[J];地理科学;2004年05期
9 宋长春;王毅勇;王跃思;赵志春;;人类活动影响下淡水沼泽湿地温室气体排放变化[J];地理科学;2006年01期
10 张金波;宋长春;杨文燕;;沼泽湿地垦殖对土壤碳动态的影响[J];地理科学;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郝庆菊;三江平原沼泽土地利用变化对温室气体排放影响的研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2005年
2 丁维新;沼泽湿地及其不同利用方式下甲烷排放机理研究[D];中国科学院研究生院(南京土壤研究所);2003年
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1 吴云霞;采伐对小兴安岭森林湿地温室气体排放的影响[D];东北林业大学;2010年
【二级引证文献】
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1 马安娜;崇西湿地的甲烷释放及封碳效应[D];华东师范大学;2011年
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1 寇志奎;耕作和施肥对稻田生态系统土壤碳排放及碳收支影响的研究[D];华中农业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹云英;稻田甲烷排放的研究进展[J];安徽农业科学;2002年06期
2 邵可声,环境模拟和污染控制国家重点实验室大气环境分室,李震;水稻品种以及施肥措施对稻田甲烷排放的影响[J];北京大学学报(自然科学版);1996年04期
3 臧润国;海南热带山地雨林森林循环不同阶段光、温环境的测定与分析[J];北京林业大学学报;2002年Z1期
4 沈振西;杨福囤;钟海民;;矮嵩草(Kobresia humilis)草甸主要植物含水量及需水程度的初步研究[J];草地学报;1991年01期
5 上官铁梁,贾志力,张红,杨丽红;汾河河漫滩三种草本植物群落的生物量研究[J];草业科学;2000年06期
6 牛建忠;周禾;毛培胜;孙彦;王显国;王晓荣;;在水分异质性供应下野牛草相连分株的反应[J];草业科学;2007年01期
7 刘志民,赵晓英,刘新民;干扰与植被的关系[J];草业学报;2002年04期
8 孙志高;刘景双;杨继松;周旺明;秦胜金;赵卫;;三江平原小叶章湿地种群生物量结构动态与生长速率分析[J];草业学报;2006年02期
9 周婵;杨允菲;;松嫩平原两个生态型羊草叶构件异速生长规律[J];草业学报;2006年05期
10 翁伯琦;江福英;方金梅;应朝阳;黄毅斌;;低温胁迫对豆科牧草圆叶决明苗期植株C、N代谢的影响[J];草业学报;2006年06期
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1 李九一;李丽娟;姜德娟;杨俊伟;;沼泽湿地生态储水量及生态需水量计算方法探讨[J];地理学报;2006年03期
2 郭廷锋;张陆军;辛元红;;长江源区沼泽湿地退化的地质原因及发展趋势研究[J];青海国土经略;2009年06期
3 黄璞祎;于洪贤;柴龙会;柴方营;张万峰;;扎龙芦苇湿地生长季的甲烷排放通量[J];应用生态学报;2011年05期
4 85-913-04-05攻关课题组,沈跃;我国家养动物和动物废弃物甲烷排放量的估算[J];农业环境科学学报;1993年02期
5 汪爱华,张树清,张柏;三江平原沼泽湿地景观空间格局变化[J];生态学报;2003年02期
6 严登华;王浩;何岩;张学霞;鲁帆;;中国东北区沼泽湿地景观的动态变化[J];生态学杂志;2006年03期
7 宋长春;王毅勇;;湿地生态系统土壤温度对气温的响应特征及对CO_2排放的影响[J];应用生态学报;2006年04期
8 吴志刚;杜春晓;王世岩;;三江平原沼泽湿地退化现状及因素分析[J];黑龙江水利科技;2007年05期
9 邓灼;蒋利东;;拯救!中国最美的湿地[J];四川党的建设(城市版);2008年02期
10 崔玉玲;刘正茂;吕宪国;;洪河国家级自然保护区核心区水质研究[J];环境保护;2008年04期
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1 殷秀琴;;小兴安岭红松阔叶混交林土壤动物群落研究[A];地理教育与学科发展——中国地理学会2002年学术年会论文摘要集[C];2002年
2 王德宣;;若尔盖高原泥炭沼泽湿地温室气体研究进展[A];中国青藏高原研究会2006学术年会论文摘要汇编[C];2006年
3 邱林;赵文玉;;伊春地区沼泽湿地退化原因和保护方法[A];农业、生态水安全及寒区水科学——第八届中国水论坛摘要集[C];2010年
4 沈松平;王军;;青藏高原东南缘沼泽湿地遥感动态研究[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年
5 吴必虎;李咪咪;;小兴安岭风景道旅游景观评价研究[A];地理学的理论与实践——纪念中国地理学会成立九十周年学术会议文集[C];1999年
6 王德宣;;若尔盖高原泥炭沼泽湿地温室气体研究进展[A];地理学与生态文明建设——中国地理学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年
7 王文;张静;;小兴安岭南坡野猪季节活动范围分析[A];野生动物生态与资源保护第三届全国学术研讨会论文摘要集[C];2006年
8 杜汉军;敬艳红;段亚东;;小兴安岭山地主要野生果用植物及其利用[A];第四届全国果树种质资源研究与开发利用学术研讨会论文汇编[C];2010年
9 殷秀琴;陈鹏;;小兴安岭人工云冷杉林凋落物层土壤动物群落动态研究[A];土地覆被变化及其环境效应学术会议论文集[C];2002年
10 张海龙;周玲玲;张勇;吴建平;;大、小兴安岭原麝冬季生境选择的初步研究[A];野生动物生态与资源保护第三届全国学术研讨会论文摘要集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐艳霞 杨刚;黄河首曲面临水源涵养危机[N];甘肃经济日报;2005年
2 本报记者 杨继斌;长江在这里失踪了[N];南方周末;2009年
3 田琳琳;南北恐龙会伊春[N];地质勘查导报;2007年
4 张平;维护小兴安岭生态屏障[N];黑龙江日报;2008年
5 ;兴安——强势构建金三角[N];黑龙江经济报;2007年
6 李景才;伊春:小兴安岭园林城[N];中国绿色时报;2006年
7 本报记者 殷尚清;让沼泽湿地重现活力[N];甘肃日报;2007年
8 本报记者 仉庆华;小兴安岭的生态梦[N];黑龙江经济报;2007年
9 本报记者  殷尚清;让沼泽湿地水流草长青[N];甘肃日报;2006年
10 通讯员 贺朝新罗随厚 记者 段云行;新化发现2千亩高山湿地[N];湖南日报;2008年
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1 孙晓新;小兴安岭沼泽甲烷排放及其对人为干扰的响应研究[D];东北林业大学;2009年
2 丁维新;沼泽湿地及其不同利用方式下甲烷排放机理研究[D];中国科学院研究生院(南京土壤研究所);2003年
3 郝庆菊;三江平原沼泽土地利用变化对温室气体排放影响的研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2005年
4 刘大庆;基于水循环模拟的沼泽湿地生态需水研究[D];大连理工大学;2008年
5 游玉波;肉牛甲烷排放测定与估算模型的研究[D];中国农业科学院;2008年
6 郭玉民;小兴安岭白头鹤(Grus monacha)繁殖行为生态学研究[D];东北林业大学;2005年
7 王文;小兴安岭林区黑熊食性、家域和生境生态学研究[D];东北林业大学;2007年
8 尹红;基于TREE-RING模型的小兴安岭红松树轮生长气候响应研究[D];南京信息工程大学;2009年
9 沈微;森林作业对小兴安岭针阔混交林土壤呼吸的影响[D];东北林业大学;2009年
10 赵溪竹;小兴安岭主要森林群落类型土壤有机碳库及其周转[D];东北林业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 拱秀丽;沼泽湿地小气候效应的观测与模拟[D];中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所);2012年
2 冯登军;排水造林对小兴安岭草丛沼泽温室气体(CO_2、CH_4、N_2O)排放的影响[D];东北林业大学;2009年
3 石兰英;小兴安岭典型草丛和灌丛沼泽CO_2、CH_4和N_2O排放及其影响因素[D];东北林业大学;2009年
4 刘建国;中国沼泽湿地数据库集成和网络系统开发[D];吉林大学;2004年
5 程伟;小兴安岭落叶松沼泽林土壤温室气体排放的研究[D];东北林业大学;2009年
6 齐永峰;落叶松人工林采集作业方式的研究[D];东北林业大学;2006年
7 杜吴鹏;城市固体废弃物(MSW)填埋处理温室气体[D];南京信息工程大学;2006年
8 姚守平;若尔盖高原花湖湖滨湿地甲烷排放研究[D];中国科学院研究生院(成都生物研究所);2007年
9 闫宗平;闽江河口湿地入侵种互花米草甲烷排放特征[D];福建师范大学;2008年
10 黄小丹;椰子油对不同日粮条件下绵羊瘤胃微生物及甲烷产量的影响[D];甘肃农业大学;2008年
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