CN117133356A - 一种生物多样性的能力建设及支助需求评估装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物多样性的能力建设及支助需求评估装置及方法，方法包括：采集土壤样本；从样本中提取微生物DNA并计算物种丰富度值；统计同一区域范围内的土壤样本在设定时段内相隔设定周期的物种丰富度值，得到物种丰富度值数集，并通过向量化处理，得到丰富度向量数集；将丰富度向量数集中各数据作为散点，计算所有散点内任意两散点所构建直线的斜率，得到斜率数集，依据斜率数集内的斜率以及预设评估规则，评估该区域范围内生物多样性的能力建设及支助需求等级。本发明可快速准确地确定区域内能力建设及支助需求等级，为调动国内资源提供了可靠性指导，提高现有资源利用率，增强我国对《生物多样性公约》的履约能力和水平。
Description
技术领域
本发明涉及生物多样性评估技术领域，具体涉及一种生物多样性的能力建设及支助需求评估装置及方法。
背景技术
自20世纪90年代以来，在国际政策领域，尤其是发展合作领域，“能力建设”(capacity-building)和“能力发展”(capacity development)这两个术语的使用越来越频繁，并逐渐得到广泛认可。能力建设与发展一直也是《生物多样性公约》及其议定书下的重要议题，其中，“能力建设”是指为了执行具体任务，提高个人技能或加强某个(些)组织执行具体任务的胜任能力的过程(UN，1997)；“能力发展”是指为了达到经济社会发展目标，个人、组织和社会不断地发挥、加强、创造、调适和维持其能力的过程(UNSDG，2017)。另外，《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》更是将能力建设和发展作为履约的有效执行手段之一，具体为：加强能力建设和发展，加强技术获得和转让，促进创新和科技合作的发展和获得，包括为此开展南南合作、南北合作和三边合作，以满足有效执行的需要，特别是满足发展中国家的这种需要，促进联合技术开发和联合科研方案，保护和可持续利用生物多样性，加强科研和监测能力。
《框架》中还指出，将根据《公约》及其议定书的规定和缔约方大会第十五届会议通过的决定，通过《公约》及其议定书下的支助机制和战略，促进和加强《框架》的执行及其长期目标和行动目标的实现。《框架》的全面执行将需要根据需求从所有来源筹集充足、可预测和易于获得的财务资源。还需要在建设必要的能力和技术转让方面进行合作与协作，以使缔约方特别是发展中国家缔约方能够全面执行《框架》。
生物多样性保护很大程度上依赖于政府支持，因此针对生物多样性的能力建设及支助问题，需要制定或协调不同层次的战略与行动规划，即根据实际情况，以需求为导向，考虑区域差异，酌情制定区域、次区域和地方级能力建设与发展行动计划和方案，或者纳入国家、地方和部门的发展规划，调动各级政府和社会各界的积极性，全面支持《框架》各项目标的执行。
相应的，准确评估生物多样性的能力建设和支助需求变得格外重要，尤其是针对土壤微生物的多样性需求，原因在于：一方面目前在土壤微生物多样性的能力建设和支助机制方面，缺乏长期性、可持续性的项目方案，无法实现制度化，另一方面土壤微生物的多样性会直接和间接地影响着地面植物和动物等其它生物的生长繁殖，意义重大。然而，目前针对土壤微生物多样性的能力建设和支助需求评估，现有的评估措施大都是直接对土壤物种数量进行粗略的统计，无法真实地反映土壤微生态结构变化，导致需求评估可靠性较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物多样性的能力建设及支助需求评估装置及方法，其解决了现有评估措施无法真实地反映土壤微生态结构变化，导致需求评估可靠性较低的问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种生物多样性的能力建设及支助需求评估方法，步骤包括：
S1、采集得到土壤样本；
S2、从土壤样本中提取微生物DNA，并根据微生物DNA计算得到土壤样本的物种丰富度值；
S3、统计同一区域范围内的土壤样本在设定时段内相隔设定周期的物种丰富度值，得到物种丰富度值数集，并将所述物种丰富度值数集进行向量化处理，得到丰富度向量数集；
S4、将丰富度向量数集中各数据作为散点，计算所有散点内任意两散点所构建直线的斜率，得到斜率数集，依据斜率数集内的斜率以及预设评估规则，评估该区域范围内生物多样性的能力建设及支助需求等级。
进一步改进在于，步骤S2中，根据微生物DNA计算土壤样本的物种丰富度值的步骤具体包括PRC扩增、扩增产物纯化、高通量测序以及生物信息学分析。
进一步改进在于，步骤S3中，所述设定时段为1年，所述设定周期为1个月。
进一步改进在于，步骤S4中，所述预设评估规则具体为：
若斜率数集内的斜率均大于或等于0，则生物多样性的能力建设及支助需求为“无需求”等级；
若斜率数集内的斜率部分大于0，部分小于0，且首位两散点所构建直线的斜率大于或等于0，则生物多样性的能力建设及支助需求为“低需求”等级；
若斜率数集内的斜率部分大于0，部分小于0，且首位两散点所构建直线的斜率小于0，则生物多样性的能力建设及支助需求为“一般需求”等级；
若斜率数集内的斜率均小于0，则生物多样性的能力建设及支助需求为“高需求”等级。
本发明还提供了一种生物多样性的能力建设及支助需求评估装置，包括：
采集模块，用于采集得到土壤样本；
丰富度计算模块，用于从土壤样本中提取微生物DNA，再通过PRC扩增、扩增产物纯化、高通量测序、生物信息学分析，计算得到土壤样本的物种丰富度值；
向量化计算模块，用于统计同一区域范围内的土壤样本在固定时段内相隔设定周期的物种丰富度值，得到物种丰富度值数集，并将所述物种丰富度值数集进行向量化处理，得到丰富度向量数集；
需求评估模块，用于将丰富度向量数集中各数据作为散点，计算所有散点内任意两散点所构建直线的斜率，得到斜率数集，依据斜率数集内的斜率以及预设评估规则，评估该区域范围内生物多样性的能力建设及支助需求等级。
进一步改进在于，所述采集模块包括触地板和整压板，所述触地板上设有顶升件，触地板上还开设有若干通孔，所述整压板上设置有若干贯通的采集筒，所述采集筒一一对应活动穿过通孔，整压板上设有振动件，通过将所述触地板放置在土壤表面，启动振动件使整压板下移且采集筒往土壤内部钻进以采集土壤样品，再启动顶升件带动整压板上移，使得采集筒携带土壤样品移出。
进一步改进在于，所有采集筒内均设有限位凸环以及锥头，所述锥头顶面均设有中心杆，所述中心杆外部均套设有外套管，所述外套管的底端与锥头顶面之间均连接有膨胀环；所述采集模块还包括管连接板、杆连接板以及设于管连接板和杆连接板之间的伸缩件，所有外套管向上穿出采集筒后均与管连接板连接，所有中心杆向上穿出采集筒及外套管后均与杆连接板连接，所述整压板上开设有与顶升件位置对应的让位孔；
在启动振动件使整压板下移且采集筒往土壤内部钻进的过程中，所述伸缩件先伸长，使所有外套管相对于中心杆及锥头下移，所述膨胀环受挤压膨胀并与采集筒内壁紧密接触，进而使所述锥头被固定在采集筒的下端部，当采集筒钻进至指定深度后，所述伸缩件缩短，使所有外套管相对于中心杆及锥头上移，所述膨胀环收拢并与采集筒内壁脱离，进而使所述锥头为活动状态，此时采集筒继续往土壤内部钻进而锥头停止钻进，使得土壤逐渐灌入采集筒内，直至锥头被限位凸环阻挡；在启动顶升件带动整压板上移的过程中，所述顶升件穿过让位孔后与管连接板接触，并推动管连接板和杆连接板上移，进而通过锥头拉动采集筒和整压板，使得采集筒携带土壤样品移出。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过对土壤样本的微生物DNA提取计算物种丰富度值，并基于这一多样性指标进行向量化分析，通过斜率大小真实地反映出土壤微生态结构变化情况，并最终快速准确地确定区域内能力建设及支助需求等级，从而为调动国内资源提供了可靠性指导，有助于提高现有资源利用率，以增强我国对《生物多样性公约》的履约能力和水平。
(2)本发明在土壤样本采集时，采用了特定的采集模块，其能一次性采集一定区域内不同位置的多个土壤样品，这些样品混合后能更加真实、准确的代表该区域的土壤物种分布情况，进一步提升生物多样性的能力建设及支助需求评估的准确性；
另外，该采集模块可统一采集指定深度的土壤样品，以满足不同需求，还可使不同位置的采集量保持相同，且操作方便，采样效率大幅提升。
附图说明
图1为生物多样性的能力建设及支助需求评估方法的流程图；
图2为生物多样性的能力建设及支助需求评估装置的模块框图；
图3为本发明采集模块在未采集时的状态图；
图4为采集模块中采集筒的放大图；
图5为本发明采集模块在采集筒钻进至指定深度时的状态图；
图6为本发明采集模块在采集筒准备移出土壤时的状态图；
图中：1、触地板；2、整压板；3、顶升件；4、采集筒；5、振动件；6、限位凸环；7、锥头；8、中心杆；9、外套管；10、膨胀环；11、管连接板；12、杆连接板；13、伸缩件；14、让位孔。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，一种生物多样性的能力建设及支助需求评估方法，步骤包括：
S1、采集得到土壤样本，采集可以通过现有的采集工具进行采集。
S2、从土壤样本中提取微生物DNA，并根据微生物DNA计算得到土壤样本的物种丰富度值；
该步骤中，根据微生物DNA计算土壤样本的物种丰富度值的步骤具体包括PRC扩增、扩增产物纯化、高通量测序以及生物信息学分析。这些都是现有技术，例如：其中从土壤样本中提取微生物总DNA，可采用Spin Kit for Soil试剂盒进行提取，之后应用PCR扩增微生物DNA中的16S rRNA基因，扩增使用的引物可以是针对原核生物16S核糖体RNA(16SrRNA)基因的V3-V4区域的通用引物集，再将土壤样本的PCR扩增产物纯化，纯化可以使用GelExtraction Kit(D2500-02,OMEGA BioTek)琼脂糖凝胶纯化试剂盒；高通量测序可以通过构建测序文库并利用Illumina测序平台的Miseq进行高通量测序，获得微生物物种序列后，进行生物信息学分析，即可计算样本的物种丰富度值。
S3、统计同一区域范围内的土壤样本在设定时段内相隔设定周期的物种丰富度值，得到物种丰富度值数集，并将所述物种丰富度值数集进行向量化处理，得到丰富度向量数集；
例如，所述设定时段为1年，所述设定周期为1个月，这样就能得到一年内12个月份的物种丰富度值，构成物种丰富度值数集，进行向量化处理后，即可得到12个(x，y)数据，其中x表示1-12月份，y表示每个月对应的物种丰富度值。
S4、将丰富度向量数集中各数据作为散点，计算所有散点内任意两散点所构建直线的斜率，得到斜率数集，依据斜率数集内的斜率以及预设评估规则，评估该区域范围内生物多样性的能力建设及支助需求等级。
其中，所述预设评估规则具体为：
若斜率数集内的斜率均大于或等于0，说明该区域土壤的物种丰富度值一直逐渐提升，则生物多样性的能力建设及支助需求为“无需求”等级；
若斜率数集内的斜率部分大于0，部分小于0，且首位两散点所构建直线的斜率大于或等于0，说明该区域土壤的物种丰富度值有升有降，但是整体有所上升，则生物多样性的能力建设及支助需求为“低需求”等级；
若斜率数集内的斜率部分大于0，部分小于0，且首位两散点所构建直线的斜率小于0，说明该区域土壤的物种丰富度值有升有降，但是整体有所下降，则生物多样性的能力建设及支助需求为“一般需求”等级；
若斜率数集内的斜率均小于0，说明该区域土壤的物种丰富度值一直逐渐下降，则生物多样性的能力建设及支助需求为“高需求”等级。
如图2所示，本发明还提供了一种生物多样性的能力建设及支助需求评估装置，包括：
采集模块，用于采集得到土壤样本；
丰富度计算模块，用于从土壤样本中提取微生物DNA，再通过PRC扩增、扩增产物纯化、高通量测序、生物信息学分析，计算得到土壤样本的物种丰富度值；
向量化计算模块，用于统计同一区域范围内的土壤样本在固定时段内相隔设定周期的物种丰富度值，得到物种丰富度值数集，并将所述物种丰富度值数集进行向量化处理，得到丰富度向量数集；
需求评估模块，用于将丰富度向量数集中各数据作为散点，计算所有散点内任意两散点所构建直线的斜率，得到斜率数集，依据斜率数集内的斜率以及预设评估规则，评估该区域范围内生物多样性的能力建设及支助需求等级。
再结合图3-6所示，本发明提供了一种优选结构的采集模块，所述采集模块包括触地板1和整压板2，所述触地板1上设有顶升件3(例如气缸)，触地板1上还开设有若干通孔，所述整压板2上设置有若干贯通的采集筒4，所述采集筒4一一对应活动穿过通孔，采集筒4的底端采用薄壁设计，已减小钻进阻力，整压板2上设有振动件5(例如液压振动或者超声振动设备)，通过将所述触地板1放置在土壤表面，启动振动件5使整压板2下移且采集筒4往土壤内部钻进以采集土壤样品，再启动顶升件3带动整压板2上移，使得采集筒4携带土壤样品移出。
该采集模块带有若干采集筒4，采集筒4间隔分散布设，且所有采集筒4均由整压板2统一带动升降，这样可以一次性采集一定区域内不同位置的多个土壤样品，这些样品混合后能更加真实、准确的代表该区域的土壤物种分布情况。
优选的，本发明中所有采集筒4内均设有限位凸环6以及锥头7，限位凸环6的内径小于以及锥头7的最大外径，所述锥头7顶面均设有中心杆8，所述中心杆8外部均套设有外套管9，所述外套管9的底端与锥头7顶面之间均连接有膨胀环10；所述采集模块还包括管连接板11、杆连接板12以及设于管连接板11和杆连接板12之间的伸缩件13，所有外套管9向上穿出采集筒4后均与管连接板11连接，所有中心杆8向上穿出采集筒4及外套管9后均与杆连接板12连接，所述整压板2上开设有与顶升件3位置对应的让位孔14；
上述优化设计使得该采集模块可以采集指定深度的土壤样品，具体实现方式为：在启动振动件5使整压板2下移且采集筒4往土壤内部钻进的过程中，在没有达到指定深度时，所述伸缩件13先伸长，使所有外套管9相对于中心杆8及锥头7下移，所述膨胀环10受挤压膨胀并与采集筒4内壁紧密接触，进而使所述锥头7被固定在采集筒4的下端部，这样锥头7会将采集筒4下端部封堵，并且提供辅助钻进的效果；当采集筒4钻进至指定深度后，所述伸缩件13缩短，使所有外套管9相对于中心杆8及锥头7上移，所述膨胀环10收拢并与采集筒4内壁脱离(且膨胀环10最大外径小于限位凸环6的内径，便于膨胀环10穿过限位凸环6)，进而使所述锥头7为活动状态，且中心杆8、外套管9、管连接板11和杆连接板12都可整体活动，此时采集筒4继续往土壤内部钻进，而锥头7会因为土壤阻力而停止钻进(即相对于采集筒4而言会往内部移动)，使得土壤逐渐灌入采集筒4内，直至锥头7被限位凸环6阻挡，此时即完成了土壤的收集；在启动顶升件3带动整压板2上移的过程中，所述顶升件3穿过让位孔14后与管连接板11接触，并推动管连接板11和杆连接板12上移，进而通过锥头7拉动采集筒4和整压板2，具体是杆连接板12带动锥头7上移，而锥头7通过限位凸环6带动采集筒4上移，采集筒4带动整压板2上移，最终使得采集筒4携带土壤样品移出，该过程没有采用直接顶起整压板2的方式，这样可避免顶起过程中管连接板11、杆连接板12、中心杆8、外套管9以及锥头7的整体重量将存留的土壤样品压出采集筒4的情况。
该采集模块可统一采集指定深度的土壤样品，以满足不同需求，还因为限位凸环6距采集筒4下端部的距离固定，因此可使不同位置的采集量保持相同，这相当于一定区域内不同位置的抽样采集，使得混合后的样品更具代表性，进一步提升生物多样性的能力建设及支助需求评估的准确性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种生物多样性的能力建设及支助需求评估方法，其特征在于，步骤包括：
S1、采集得到土壤样本；
S2、从土壤样本中提取微生物DNA，并根据微生物DNA计算得到土壤样本的物种丰富度值；
S3、统计同一区域范围内的土壤样本在设定时段内相隔设定周期的物种丰富度值，得到物种丰富度值数集，并将所述物种丰富度值数集进行向量化处理，得到丰富度向量数集；
S4、将丰富度向量数集中各数据作为散点，计算所有散点内任意两散点所构建直线的斜率，得到斜率数集，依据斜率数集内的斜率以及预设评估规则，评估该区域范围内生物多样性的能力建设及支助需求等级。
2.根据权利要求1所述的一种生物多样性的能力建设及支助需求评估方法，其特征在于，步骤S2中，根据微生物DNA计算土壤样本的物种丰富度值的步骤具体包括PRC扩增、扩增产物纯化、高通量测序以及生物信息学分析。
3.根据权利要求1所述的一种生物多样性的能力建设及支助需求评估方法，其特征在于，步骤S3中，所述设定时段为1年，所述设定周期为1个月。
4.根据权利要求1所述的一种生物多样性的能力建设及支助需求评估方法，其特征在于，步骤S4中，所述预设评估规则具体为：
若斜率数集内的斜率均大于或等于0，则生物多样性的能力建设及支助需求为“无需求”等级；
若斜率数集内的斜率部分大于0，部分小于0，且首位两散点所构建直线的斜率大于或等于0，则生物多样性的能力建设及支助需求为“低需求”等级；
若斜率数集内的斜率部分大于0，部分小于0，且首位两散点所构建直线的斜率小于0，则生物多样性的能力建设及支助需求为“一般需求”等级；
若斜率数集内的斜率均小于0，则生物多样性的能力建设及支助需求为“高需求”等级。
5.一种生物多样性的能力建设及支助需求评估装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集得到土壤样本；
丰富度计算模块，用于从土壤样本中提取微生物DNA，再通过PRC扩增、扩增产物纯化、高通量测序、生物信息学分析，计算得到土壤样本的物种丰富度值；
向量化计算模块，用于统计同一区域范围内的土壤样本在固定时段内相隔设定周期的物种丰富度值，得到物种丰富度值数集，并将所述物种丰富度值数集进行向量化处理，得到丰富度向量数集；
需求评估模块，用于将丰富度向量数集中各数据作为散点，计算所有散点内任意两散点所构建直线的斜率，得到斜率数集，依据斜率数集内的斜率以及预设评估规则，评估该区域范围内生物多样性的能力建设及支助需求等级。
6.根据权利要求5所述的一种生物多样性的能力建设及支助需求评估装置，其特征在于，所述采集模块包括触地板和整压板，所述触地板上设有顶升件，触地板上还开设有若干通孔，所述整压板上设置有若干贯通的采集筒，所述采集筒一一对应活动穿过通孔，整压板上设有振动件，通过将所述触地板放置在土壤表面，启动振动件使整压板下移且采集筒往土壤内部钻进以采集土壤样品，再启动顶升件带动整压板上移，使得采集筒携带土壤样品移出。
7.根据权利要求6所述的一种生物多样性的能力建设及支助需求评估装置，其特征在于，所有采集筒内均设有限位凸环以及锥头，所述锥头顶面均设有中心杆，所述中心杆外部均套设有外套管，所述外套管的底端与锥头顶面之间均连接有膨胀环；所述采集模块还包括管连接板、杆连接板以及设于管连接板和杆连接板之间的伸缩件，所有外套管向上穿出采集筒后均与管连接板连接，所有中心杆向上穿出采集筒及外套管后均与杆连接板连接，所述整压板上开设有与顶升件位置对应的让位孔；
在启动振动件使整压板下移且采集筒往土壤内部钻进的过程中，所述伸缩件先伸长，使所有外套管相对于中心杆及锥头下移，所述膨胀环受挤压膨胀并与采集筒内壁紧密接触，进而使所述锥头被固定在采集筒的下端部，当采集筒钻进至指定深度后，所述伸缩件缩短，使所有外套管相对于中心杆及锥头上移，所述膨胀环收拢并与采集筒内壁脱离，进而使所述锥头为活动状态，此时采集筒继续往土壤内部钻进而锥头停止钻进，使得土壤逐渐灌入采集筒内，直至锥头被限位凸环阻挡；在启动顶升件带动整压板上移的过程中，所述顶升件穿过让位孔后与管连接板接触，并推动管连接板和杆连接板上移，进而通过锥头拉动采集筒和整压板，使得采集筒携带土壤样品移出。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120129706A1 (en) * | 2010-11-22 | 2012-05-24 | Ashvini Chauhan | Method of Assessing Soil Quality and Health |
| EP2730926A1 (fr) * | 2012-11-12 | 2014-05-14 | Polyor SARL | Diagnostique de l'état microbiologique de sols en fonction de la resilience de populations bactériennes qu'ils contiennent |
| CN103981259A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-13 | 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 | 一种煤层水中微生物多样性和物种丰度的分析方法 |
| CN108320285A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-24 | 中国地质大学（武汉） | 基于多源遥感影像的城市湿地热岛效应分析方法及系统 |
| CN108613933A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-10-02 | 中南林业科技大学 | 基于多源遥感数据融合的林地干旱时空动态监测方法 |
| CN111455032A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-28 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种用于评估土壤微生物多样性的方法 |
| CN112176047A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-05 | 广西壮族自治区农业科学院 | 一种基于富硒土壤中微生物多样性指数分析方法 |
| WO2021260159A1 (en) * | 2020-06-24 | 2021-12-30 | Université de Lausanne | Means and methods for classifying microbes |
| CN115496618A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-12-20 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种湖库表层沉积物抗生素抗性基因丰度与分布特征的估算方法 |
-
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120129706A1 (en) * | 2010-11-22 | 2012-05-24 | Ashvini Chauhan | Method of Assessing Soil Quality and Health |
| EP2730926A1 (fr) * | 2012-11-12 | 2014-05-14 | Polyor SARL | Diagnostique de l'état microbiologique de sols en fonction de la resilience de populations bactériennes qu'ils contiennent |
| CN103981259A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-13 | 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 | 一种煤层水中微生物多样性和物种丰度的分析方法 |
| CN108320285A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-07-24 | 中国地质大学（武汉） | 基于多源遥感影像的城市湿地热岛效应分析方法及系统 |
| CN108613933A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-10-02 | 中南林业科技大学 | 基于多源遥感数据融合的林地干旱时空动态监测方法 |
| CN111455032A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-28 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种用于评估土壤微生物多样性的方法 |
| WO2021260159A1 (en) * | 2020-06-24 | 2021-12-30 | Université de Lausanne | Means and methods for classifying microbes |
| CN112176047A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-05 | 广西壮族自治区农业科学院 | 一种基于富硒土壤中微生物多样性指数分析方法 |
| CN115496618A (zh) * | 2022-09-09 | 2022-12-20 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种湖库表层沉积物抗生素抗性基因丰度与分布特征的估算方法 |
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