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山核桃Carya cathayensis是中国特有的木本粮油树种，主要分布于浙皖交界天目山区的浙江省杭州市临安区和安徽省宁国市，其果实具有良好的营养保健作用和重要的经济价值，在主产区，山核桃产业的收入占林农收入的60%~70%[1-2]。由于在经营过程中长期过度施肥，且为清除林下植被采收方便而大量施用除草剂，山核桃人工林出现土壤酸化、养分供应水平失衡、水土流失严重等环境问题。土壤肥力水平高低对山核桃林分的抗病能力和果实营养价值具有重要影响。山核桃林地土壤肥力衰退使得山核桃树势减弱，干腐病、根腐病病害严重，果实品质下降。本研究总结了山核桃人工林土壤肥力研究现状，并提出今后需改进的经营措施，为山核桃林地管理与山核桃安全生产提供参考。
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山核桃为落叶乔木，雌雄异花同株，雌花芽于4−5月分化完成，雄花芽分化约需11个月，但二者同时成熟，果实成熟于9月上旬[3-4]。光照充足、雨水充沛、温度适宜时，山核桃春梢抽芽、花芽分化、花器发育、果肉生长良好，空果率低[4-6]。
中国山核桃总面积约9.33万hm2，主要分布在浙、皖交界处的天目山系，该地区气候适宜，土壤主要由石灰岩发育而来，有机质、腐殖质含量较高[7]。山核桃林施肥期以春秋两季为佳，春季施肥可促进花器分化、发育及春梢的生长发育，减少落花落果；秋季采收后施肥有利于延长叶片寿命以积累养分[5]。林农在生产经营中常施用磷肥、尿素或复合肥。山核桃采收方式以竹棒敲打采收为主，此法易对树体造成机械损伤，使得裸芽脱落，影响翌年产量[6]。另外，林农也会顺应地势在果树下张网，待果实自然脱落后进行收集。
干腐病是山核桃栽培生产中的一种主要病害，在主干、枝条、果实上均可发病，导致山核桃树势衰弱甚至死亡，发病果实味苦、品质下降。生产中常用刮除病斑与戊唑醇、腐霉利等化学药物防治山核桃干腐病[8-9]。山核桃花蕾蛆Contarinia sp.是山核桃花期害虫，受害植株因花提前枯萎导致果实产量锐减。生产中可在4月中下旬用400 g·kg−1毒丝本乳油、300 g·kg−1乙酰甲胺磷乳油和300 g·kg−1吡虫啉乳油，采用树冠喷雾的方法进行防治[10]。在4月初用地乐灵1∶500倍液，或在4月中下旬用50%已酰甲胺磷1∶1500倍液进行地面喷药也可有效防治[11]。
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山核桃人工栽培已有100~200 a的历史，自20世纪70年代末以来，山核桃种植面积不断扩大，经营过度，导致山核桃林地土壤肥力不断恶化。土层深厚、土壤团粒结构良好、质地适宜、容重合适的土壤，其土质疏松、透气透水性能较好、保肥性能较强，利于深根性树种山核桃的生长发育和产量提高[12-14]。微酸性至中性的土壤适宜山核桃生长，过酸土壤会增加山核桃根腐病、干腐病的致病风险，不利于林木健康，还会降低山核桃营养价值[15-17]。长期单一化肥的施入致使土壤养分供应失衡，土壤普遍酸化[18]。山核桃主产区过度经营后，土壤pH、有机碳、碱解氮及速效钾含量呈下降趋势，土壤有效磷含量增加；林地土壤pH及有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾含量的变异程度均下降，土壤pH、碱解氮及有效磷含量空间分布连续性减弱，但有机碳及速效钾含量空间自相关性增强[19-20]。林农在经营过程中大量使用草甘膦等除草剂清除林下草、灌植物，导致土壤物质循环及养分转化受到影响，养分空间结构发生变异。
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海拔通过影响降水、温度使得植被分布具有垂直地带性，使得凋落物、细根周转、根系分泌向土壤归还有机质发生变化，且土壤微生物活动也会受到区域气候影响，故土壤养分水平在垂直空间上具有明显差异[21]。杭州市临安区在海拔400~700 m的山核桃林地土壤肥力较好，该海拔范围土壤有机质和速效养分供应能力较强，但该范围内土壤踩踏频繁，导致土壤容重较大，不利于土壤透气透水[22-23]。
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母岩是土壤形成的原始物，其性状及分布对土壤结构具有重要影响，由岩浆岩发育而来的山核桃林地土壤石砾含量较高，石灰岩发育土壤物理性砂粒含量可超过30%[24]。母岩类型是林地土壤pH、有机质及养分含量的影响因素之一[24-27]。山核桃主要分布于含钙量高的石灰岩山地，钙能够与腐殖质形成不易分解的稳定态有机质，且易与土壤磷结合形成沉淀物质，造成土壤有效磷含量不高，且由于石灰岩发育而来的土壤pH较高，导致一些微量元素有效性也受到抑制[28-31]。有研究表明：不同母岩发育而来的山核桃林地土壤pH、有机质与多个养分元素显著相关，说明母岩能够通过多因素互作影响山核桃林地土壤肥力[26]。
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山核桃高经济效益驱动林农不断扩大山核桃纯林面积，现有的山核桃纯林中约50%面积是通过人工砍伐山核桃-阔叶混交林中的非山核桃树种所形成的[32]。人为经营的模式和强度能够显著影响山核桃林地土壤养分供应水平与土壤结构。不同乡镇林农在扩大经营过程中采取的人工劈草、生草栽培、禁用内吸式除草剂等不同经营措施，造成不同乡镇的山核桃林土壤有机碳、pH、速效养分含量及土壤容重、孔隙度存在较大差异[24, 32-33]。
土壤有机碳是影响土壤保肥保水性能、结构稳定性、生物生命活动的主要因子，是代表土壤肥力最重要的因子之一。山核桃林长期清耕导致地表裸露，土壤侵蚀损失大量土壤有机碳，土壤昼夜温差增大又加速了有机碳的分解，加之枯落物归还量大幅降低，导致有机碳含量逐年递减；易分解有机碳的消耗大于输入则致使有机碳分子芳香核数量增多，轻组有机碳比例下降而分解程度更深的重组有机碳比例增加，有机碳结构复杂化，土壤碳库稳定性增强[22, 34-37]。相较同区域天然混交林，集约经营25 a的山核桃纯林土壤芳香碳的含量及芳香度显著下降[36]。土壤腐殖质作为土壤有机碳中的活跃组分，对土壤养分水平、结构形成、水分供应具有重要作用，其组成与特性在一定程度上能够反映土壤肥力水平。山核桃林下灌木、草被的缺失减少了土壤腐殖质物质来源，生产经营活动干扰了土壤微生物活动、破坏了土壤团聚体结构，致使山核桃林土壤腐殖质聚合程度降低，分子结构简单化，土壤腐殖质品质下降[32]。
临安区山核桃多生长于石灰岩母质的土壤，土壤多呈碱性，但由于酸沉降频繁、大量施用氮肥等原因，山核桃产区林地土壤酸化现象严重[38]。山核桃主产区土壤pH平均值仅为5.5，相较1982年(pH 7.3)下降显著[39]。2013年临安山核桃林中75%样点的土壤pH低于5.5，大量施肥削弱了土壤pH的空间相关性[33]。
土壤氮磷钾养分的动态变化能够反映土壤提供养分的状况[40]。岛石镇是临安区山核桃的中心产区，林农在经营过程中过量施入生理酸性肥料，使用草甘膦等除草剂清除林下植被，经过5 a集约经营后，山核桃林地土壤速效氮、磷、钾质量分数分别下降了35.0、1.0、140.0 mg·kg−1[20]。经过26 a强度经营的山核桃林，林地土壤全量氮磷钾质量分数也发生了显著变化，对比相同区域常绿阔叶林分别下降了21.83%、7.58%、13.63%[35]。林农在生产经营过程中大量施入的复合肥加速了土壤酸化过程，促进了土壤矿质元素的溶解。氮素与钾素易发生转化随水流失，而磷素易被土壤固定，土壤酸化造成磷易溶解，故山核桃林地土壤呈现“高磷低氮低钾”现象。
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土壤微生物广泛参与土壤物质转化与养分循环，对人为管理措施引起的土壤环境变化十分敏感[41]。天然混交林改造为山核桃林后，由于经营过程中受到了强烈的人为干扰，相比天然混交林地表枯落物覆盖层减少，土壤有机质输入下降。单一种类化肥的过度施用造成土壤酸化，林分原有生境改变，导致土壤微生物区系发生改变，土壤微生物对土壤有机碳氮利用减弱，土壤微生物量碳、微生物量氮含量下降，但随着经营年限延长，土壤微生物优势种形成，土壤有机物质向微生物转移增强，因此土壤微生物量碳/氮上升[34, 42-44]。山核桃林地土壤酸化会导致土壤微生物优势种、数量和多样性发生改变，这可能是酸化严重的山核桃林分干腐病指数显著高于生态经营林分的原因[45]。
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清除林下植被对山核桃林分的水文效应具有显著影响。山核桃林地大都坡度大而地形破碎，土层瘠薄且岩石出露率高，加之为管理、采收方便所有林下植被被清除，导致山核桃林地土壤抗蚀性减弱，土壤养分大量流失[46]。枯落层可减轻土壤溅蚀、增加雨水入渗、拦截地表径流，起到良好的蓄水保土作用。但由于山核桃林地活地被物层缺失，植物凋落物归还量减少，导致山核桃纯林地表枯落物层蓄积量及土壤持水力随经营年限递减[47]。
施肥与山核桃林地土壤养分流失具有密切关系。山核桃林地坡面径流量受降水量影响强烈，在高温多雨的6−9月，降水的稀释作用及施肥后氮素分解转化的复杂过程之下，径流中硝态氮的浓度呈先上升后下降至相对稳定的趋势[48]。石灰岩发育而来的山核桃林地土壤含钙量高，磷素易与钙素结合为难溶磷酸钙类沉淀物被固定，径流水中总磷质量浓度仅为0.01~0.09 mg·L−1。但在过度施肥条件下，土壤磷淋失风险增大[48-49]。下渗是土壤可溶性养分流失的另一途径。6−11月，山核桃种植区降水频繁，硝态氮是氮流失的主要形式，施肥后渗漏水中总氮、可溶性氮、硝态氮、亚硝态氮浓度在短期内达到峰值后下降至小幅波动[50]。
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林下草灌、藤本植物是森林生态系统的重要成员，对土壤结构、土壤养分水平、土壤生物及凋落物回归分解等具有重要作用，因此，林下植被的管理对于森林生态系统稳定性具有重要意义[51]。果园生草是利用行间或全园种植豆科Leguminosae或禾本科Gramineae植物，或者以自然生草为覆盖，定期刈割后覆盖地表的果园管理措施，能够增强土壤肥力、改善园间小气候[52]。生草能减小山核桃林地表裸露面积，减缓土壤水分蒸散、土温波动、植物根系延展及生理活动，降低土壤容重，提高土壤透气性[53-54]。生草栽培还有助于减少土壤侵蚀，提高土壤腐殖质、水溶性有机质及土壤养分含量[30, 53-54]。此外，刈割的生草提供了有机质来源，为土壤微生物创造了适宜的生存繁殖条件，提高了土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性，从而增强微生物群落转化土壤养分和储存养分的作用[30, 53-55]。山核桃林下套种黑麦草Lolium perenne和白三叶Trifolium repens有利于山核桃害虫天敌的繁殖，从而提高山核桃的产量和品质[56]。生草栽培对土壤养分流失也具有一定的控制效果。生草根系能够固结土壤以减少土壤侵蚀并促进径流下渗，地上部分具有削弱雨水击溅的作用，形成的枯枝落叶层则有利于提高土壤孔隙率、抗剪强度，增强土壤水土保持能力，从而减轻水土流失，提高土壤有机质、速效养分含量[57-58]。
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土壤中的元素组成及含量对植物的生长发育具有调控作用，能够影响山核桃的叶片营养、花粉活力等，制约山核桃长势、产量、养分组成[59-60]。针对山核桃林地土壤特征和林木需求，施用肥料能够在满足林木生长发育的同时提高土壤肥力。施用有机物料，如沼渣、肥得力、黄腐酸钾、竹炭，能提高山核桃林地土壤pH和速效氮磷钾含量，降低土壤交换性酸铝离子浓度，且改良效果随有机物料施用量增加而提高，部分有机物料还能够显著提高土壤微量元素含量[61-63]。有机物料、有机无机复合肥、结合适量磷肥、钾肥的施用，还能促使树势衰弱的山核桃树的根系、枝条、叶片增多与叶色增绿，提高山核桃抗逆性和平均单株产量[62, 64]。微生物肥料，如芽孢杆菌Bacillus液、微生物复合肥，能够缓解土壤酸化，提高土壤有机质及速效氮磷钾含量，维持良性土壤微生物群落[65]。与常规施肥相比，山核桃专用肥的施用还可以降低土壤氮、磷流失负荷[66]。
另外，山核桃在不同生长阶段养分库源关系和养分的需求有异，且山核桃对氮磷钾的吸收利用受这3种元素的耦合效应影响[67-69]。因此，在生产实践中应当根据山核桃养分的需求及其吸收特征调整肥料配方及施用技术，从而提高肥料利用效率，减小面源污染风险[14, 38]。
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通过免耕改善土壤结构并减小地表裸露面积以提高坡耕地经济林经济、生态效益[70]。采取封禁，结合补植、补播修复等相关工程，禁用化学除草剂并采用人工劈草和就地覆盖，可以促进雨水下渗、蓄集，提高林地养分固持能力[46, 71]。
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山核桃多生长于坡度陡峭、土层浅薄、岩石出露率高的山体，原生生态环境较为脆弱，加之经营强度大，长期过量投入化肥农药，导致山核桃林地林下植被层缺失，土壤普遍酸化，土壤养分供应失衡，水土流失问题不断加剧，山核桃林地土壤衰退严重。生草栽培与有机物料改良是当前山核桃林地土壤改良的有效措施，前者能够减少土壤裸露、增加枯落物，起到固持土壤养分的作用；后者能够有效改良土壤酸度和养分水平。山核桃人工林土壤肥力改良是山核桃林可持续经营的重点难点，建议针对山核桃林地土壤肥力改良采取以下措施：①测土配方施肥。依据山核桃需肥规律和土壤样品检测结果，由专家把控肥料配方及推荐施用量，结合实际考虑肥料品种、配比、施肥量、施肥时间和施肥方法，改善土壤养分供应能力和酸碱度。②禁用化学除草剂，补植林下植被。在山核桃林经营过程中禁用化学除草剂，补植林下植被如紫云英Astragalus sinicus、油菜Brassica campestris、白三叶等，以增加活地被物，为土壤生物提供能源物质，缓解水土流失问题。③推广自然落果张网采收。依照山势在离地50~100 cm的高度架铺山核桃收集网，收集成熟后自然脱落的山核桃果实，这可避免在采收前清除林下植被，增加植物细根周转和凋落物回归，并能避免敲打损伤树体影响第2年产量。
现有水土流失研究主要关注径流和泥沙流失量及采用植物篱、植被缓冲带对其流失的影响。为有效控制山核桃人工林水土流失，今后还需根据山核桃林分的特珠性，深入研究水土流失的形成机制及控制技术。
Soil fertility in Carya cathayensis plantation: a review
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摘要: 山核桃Carya cathayensis作为中国特有的木本粮油树种，是主产区农民收入的主要来源。土壤肥力是林木生长的基础，山核桃土壤肥力已成为该领域研究的热点之一。山核桃林地土壤肥力主要受海拔、母岩及人为经营的影响，其中高强度人为经营对土壤肥力影响尤为显著。集约经营后山核桃林地土壤肥力衰退严重：土壤普遍酸化，有机碳、速效养分含量大幅下降；清除林下植被造成水土流失严重，致使养分大量流失；林地土壤微生物群落结构发生改变、多样性下降；林地土壤质量的恶化导致果实质量与品质明显下降。采用生草栽培、施加有机物料等措施后，林地土壤酸化缓解，有机碳及速效养分含量上升，土壤肥力水平得到有效改善。当前研究重点主要集中在土壤肥力的时空变化，未来可聚焦于测土配方施肥、自然落果张网采收等经营措施对林地土壤肥力的影响，深入研究林地水土流失的形成机制及控制技术，为山核桃林地可持续发展提供基础和技术支撑。参71Abstract: Chinese hickory (Carya cathayensis) is a unique woody nut and oil tree species in China. Chinese hickory industry brings high income for local farmers in its main production region. Soil fertility such as nitrogen, phosphorus and potassium in soils determines the healthy growth of Chinese hickory. Therefore, research related to soil fertility are attracting more attention in China. The soil fertility of Chinese hickory plantation was mainly influenced by elevation, parent materials and antropogenic management, among which the intensive management plays an important role in soil fertility variation. Intensive management could lead to the heavy decrease of soil fertility such as soil acidification, the decrease of soil organic carbon and available nutrient contents. The removement of understory resulted in the severe soil erosion as well as obvious nutrient loss. The composition of soil microbial community changed and its diversity declined. What’s more, due to the deterioration of soil quality, the yield and quality of hickory nut dropped. The application of organic materials and sod cultivation increased soil pH, as well as the contents of soil organic carbon and available nutrients, and further effectively improved soil fertility. Current researches mainly focus on the spatio-temporal changes of soil fertility. Reasonable fertilizer application and the effect of net harvesting of hickory nut on soil fertility need further study. The formation mechanism along with the control techniques of soil erosion in Chinese hickory plantation also need deeply explored, which can provide basic information and technique support. [Ch, 71 ref.]
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Key words:
- Chinese hickory /
- plantation /
- soil fertility /
- intensive management /
- review
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滨海湿地是土壤碳(C)的大型储存库，能够以高于陆地森林生态系统10~100倍的速率持续固定大气二氧化碳(CO2)[1]。尽管全球滨海湿地仅占地球海洋表面的2%，但碳储量却相当可观。据估计，全球滨海湿地每年碳储量约116 Tg，占海洋储碳总量的50%以上[2]，这些碳储量和碳通量统称为滨海湿地“蓝碳”。滨海湿地的碳汇速率主要取决于其垂直沉积物的代谢速率和土壤碳汇密度[3]，在海平面上升的影响下，这些蓝碳生态系统的土壤不会达到碳饱和[1]，是显著区别于内陆生态系统的重要特征。只要土壤的增加量继续与海平面上升保持同步，沉积物的吸收速率就可以保持在一定水平，因此滨海湿地碳汇的寿命相比内陆碳汇的潜力更大，长时期内减缓气候变化能力也更强。目前，滨海湿地作为温室气体排放抵消工程的目标，受到了广泛的关注。然而，定量评估预测全球变化影响滨海湿地生态系统碳汇功能的研究较少，还需进一步分析滨海湿地对全球气候变化与人类干扰的响应机制，为滨海湿地的保护、管理及利用提供参考方向，以达到增加未来碳储存的目的[1, 4]。近代以来，人类活动向生态系统输入了大量的活性氮[5]，大气氮富集量已超过工业革命前的2倍[6]。过剩的含氮化合物经由淋洗、径流以及挥发等途径进入江河湖海和大气中，使沿海近岸水体富营养化[7]。在潮汐作用下，富氮水体经由海水入侵进入滨海湿地，对滨海湿地生态系统的碳循环过程产生重要影响[8-10]。已有多项研究证实：氮输入对陆地碳循环过程的影响结果并不一致，由生态系统类型、覆被种类和其他多种环境因素共同决定[11-13]。如何在不同的环境背景下，评估和预测生态系统碳循环过程对氮输入的响应，目前未有定论。基于滨海湿地碳汇功能的重大生态价值，本研究系统阐述了氮输入对滨海湿地生态系统碳循环过程的影响，总结了几种常见的碳循环模型在湿地生态系统应用中的主要研究进展。一方面梳理过去相关研究，提高对氮输入下滨海湿地碳动态变化及碳循环模型领域发展态势的认识；另一方面总结碳循环模型在滨海湿地的应用和不足，为模型改进提供参考方向，有利于更精确地预测滨海湿地碳汇功能的未来发展。
1. 滨海湿地碳循环过程
陆地碳循环是由观察者定义的边界开放系统，该边界与外部环境的碳交换主要通过光合作用进行，为碳的主要输入过程，并具有多种输出通量，如自养和异养呼吸以及溶解的有机形式[14-15]，由此可见，碳循环过程往往伴随碳形态的转变。滨海湿地主要由植被和土壤2个碳库组成，对2个碳库及其影响因素的认识是湿地碳循环研究的关键部分[16]。此外，水体中也存在部分碳化合物，碳元素在滨海湿地生态系统中主要存在5种形式，包括：植物生物量固定碳、颗粒有机碳(POC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量固定碳及气态终产物如甲烷(CH4)和CO2[17]。它们之间通过各种途径相互转化，又因为条件的差异而使得转化速率不同，从而形成不同存在形式的积累或消耗，决定了滨海湿地生态系统碳源或碳汇的最终结果。
陆地植物中固定的碳通常被称为“绿碳”，滨海湿地、海藻床等生态系统中固存的碳则被称为“蓝碳”[1]。滨海湿地碳循环的基本模式与其他陆地生态系统存在一定的相似性。湿地植被通过光合作用吸收大气中的CO2，并合成为有机物，完成湿地的碳汇过程。此时碳被固定在植被中，使滨海湿地成为抑制大气温室效应的有效碳汇。当植物死亡，固定的碳在微生物作用下形成腐殖质，分解产生CO2、CH4等气体释放到大气中，此时湿地又转化为碳源[18]。这2个部分是滨海湿地在垂直方向上进行碳交换的主要过程[19]，结果主要取决于土壤中的碳，在一定时间内输入输出量以及储存的时间，其核心是土壤中有机碳的动态转化和平衡过程[20-21]。
滨海湿地作为连接陆地与海洋的纽带，与其他湿地类型最大的差异和最显著的特征是存在规律性的潮汐作用，这使得滨海湿地能够随着潮汐过程进行周期性的淹没和暴露，同时伴随盐分表聚与淋洗的干湿交替过程[19]，是控制CO2产生、扩散和排放的重要因素[22-23]。除此以外，陆地与海洋的碳库能够通过潮汐在滨海湿地中进行横向交换，例如DOC、可溶性无机碳(DIC)、POC等，因此滨海湿地的碳循环过程相较于普通的湿地生态系统更为复杂。综上，滨海湿地碳循环过程可分为内循环和外循环2个部分(图1)，其中外部循环主要由生物地球化学作用及潮汐作用的机械搬运主导，包括有机碳和无机碳的输入输出过程；内部循环则主要由矿化作用主导[6, 24]，包括有机碳与无机碳之间的形态转化[25]。
图 1 滨海湿地大气-植被-水体-土壤间的碳循环关键过程Figure 1 Key processe of carbon cycle among atmosphere, vegetation, water and soil in coastal wetlands由于上述过程受到多种因素的共同作用，滨海湿地碳库的动态评估存在着不确定性，使湿地既可以表现为碳源也能够充当碳汇，碳源/碳汇的研究方向可总结为主要与湿地年龄、人类活动和气候等条件有关[25]。目前，大部分研究仅集中于短期较小区域尺度内的特征描述[26-27]，不一定适用于长期大范围的尺度变化。此外，全球变化对湿地的影响，一方面表现为气候变暖加速土壤腐殖质分解造成的碳释放，使湿地由大气碳汇变为碳源的正反馈循环[28]；另一方面还包括氮沉降及近岸水体富营养化等条件的改变，使滨海湿地从增加陆地碳汇的氮限制生态系统[29]，可能向增强大气碳汇的负反馈循环方向转变。如何对滨海湿地碳循环过程中碳源、碳汇进行长期预测，以及准确评估计算全球变化条件下湿地碳储存及碳通量的变化，已成为如今亟待解决的问题。
2. 氮输入对滨海湿地碳循环过程的影响机制
2.1 氮输入影响植被碳库的机制
氮输入通过影响植被-土壤产生和消耗CO2的过程来改变其排放通量，所得结果或促进、或抑制或不显著[12, 30]。研究发现：在较大浓度范围内，氮输入均会促进植物生长[31]，提高地上净初级生产力，显著增加植物组织的碳氮含量，从而增加凋落物的产量，并有助于土壤有机质(SOM)的积累。但同时氮添加会增强环境过滤作用，降低植物的氮素利用效率[32]，减少微生物量碳和植物组织、土壤和微生物量的碳氮比，甚至威胁陆地植物的群落多样性[33]。在氮限制的滨海湿地生态系统中，湿地植物对氮输入的响应与其所积累的氮比例有关，然而该比例同时具有确定性和随机性过程[34]，因此得到的结果并不唯一。此外，这些反应还取决于氮的输入速率，以及不同氮化合物在生态系统中的持续时间[35]。
在植物生理方面，氮输入会改变植物的物候规律，叶片化学计量中的碳氮比是控制该因素的主要表现形式，可以为评估地上和地下系统如何响应全球变化提供有用的策略[36]。植物叶片氮含量与植物的光合作用紧密相关，氮输入会增加叶片氮含量[37]，使与其相关的叶绿体和光合二氧化碳固定酶大量合成，同时加快光反应和暗反应速率，最终使植物提前进入成熟期和衰老期[38]。氮输入还会提高植物组织中的氮浓度，使植物呼吸作用显著增强[39]，但对植物净光合速率与植物光合速率的影响基本一致，随植被类型的变化可能得出不同的结果[40-41]。不同的氮供应形态和浓度也会对植物光合能力产生不同的影响，如添加铵态氮比硝态氮能够更多地刺激植物光合作用[42]。然而植物自身存在适应环境的机制，可以通过增加蒸腾作用来维持营养平衡，从而适应长期的氮沉降[43]。因此，在探究氮输入对碳循环影响机制的过程中，还应考虑植物、微生物等对维持环境稳态的适应性所表现的体征。
2.2 氮输入影响土壤碳库的机制
输入生态系统的活性氮是影响滨海湿地土壤有机碳(SOC)损失的关键因素[44-45]。受氮输入水平、氮形态、初始土壤性质和其他环境参数差异的影响，氮输入可能导致SOC损失前后不一致[46-47]。氮输入对土壤有机质的影响分为直接和间接2个作用，土壤微生物在其中充当重要的媒介。直接作用表现在改变土壤氮素的可利用性，引起土壤微生物群落的变化，最终影响有机质的产量[48]。间接作用则是先提高植被的生产力，使得凋落物性质发生变化[49]，基质的可利用性发生改变[50]，最终通过影响土壤微生物间接影响有机质的累积。根据养分挖掘理论与化学计量学理论，氮有效性对SOC存在“激发效应”(priming effect)[51]，即增加凋落物的输入会促进土壤有机质的分解，当养分氮处于低有效性时，由养分挖掘理论主导，此时微生物生物量处于k生存策略的正激发，生物能量来源于SOM的分解；当养分氮处于高有效性时，由化学计量学理论主导，微生物生物量处于r生存策略的正激发，主要利用新添加的底物进行生长繁殖[52]。
滨海湿地属于氮限制的生态系统，多项研究证明：氮输入会加速滨海湿地SOC分解并刺激CO2排放[9, 53]，然而该结果受到多个因素的共同作用，例如生态系统类型、覆被种类、水位高度、温度等。低氮输入水平会刺激SOC分解，该促进作用可能与土壤养分、植被、土壤碳储量和土壤环境的氮相关变化有关[13]。而在高氮输入水平下，SOC分解则会受到抑制[54-55]，使土壤碳的有效性降低[56]。长期和短期的氮输入研究结果也存在差异，两者均会促进土壤养分的整体增加，从而潜在地加速SOM分解。但与短期相比，长期氮输入的生态系统中，总SOC或矿物有机碳(MAOC)的含量可能不会发生变化，而是改变SOC的化学成分，如减少烃基氧等不稳定官能团的百分比，这可能是由于不稳定有机质的分解以及根沉积物输入增强引起的[57]。
2.3 氮输入影响水体碳化合物的机制
滨海生态系统内部和系统间的碳循环是全球碳循环和碳收支的主要组成部分[58]。据统计，每年有超过19 Pg的悬浮物在滨海系统间进行交换，其中包括0.3 Pg DOC和0.2 Pg POC[59]。大多数陆源性POC随地表径流散布到海洋中，而存在于近地表土壤水及地下水中的可溶性有机质(DOM)，则通过海洋与陆地间的水文连通进行交换，这种交换也称为滨海湿地的碳横向输出。滨海湿地在碳的横向输出过程中起关键作用，在强降雨和冲刷作用下，滨海湿地流失DOM的量达到森林地下有机碳年产量的1/3[60]，并为河口提供约35%的总有机碳(TOC)[61]。横向的碳通量是湿地净生态系统碳平衡收支(NECB)中的重要术语[62-63]，也是NECB中属于湿地碳损失过程中具有较高重要性和不确定性的组成部分。碳横向输出包括地下水流通和潮汐交换2种途径，虽然地下水DIC浓度高于潮汐水体，但潮汐水体交换速率大于地下水排水速率，使得潮汐作用下碳输出速率大于地下水碳输出速率。最终地下水横向DIC和DOC通量均比潮汐横向通量低1个数量级，因此对整体横向碳输出而言，潮汐的输出占主导地位[64]。
当湿地被潮汐淹没时，呼吸作用产生的大部分CO2以DIC的形式溶解，与总初级生产力(GPP)产生或从植物生物量中浸出的DOC同时进行横向输出。当含氮化合物增加了地上生物量(AGB)，并且潮汐水中含有丰富的沉积物时，氮输入会增加该地区外源碳的积累[65]和海拔高度[66]。在氮输入的内陆湿地中，由于垂直排放而损失的碳和横向碳通量能够由外来碳沉积物的增加所抵消[67]，因此氮输入对系统内部NECB的影响很小。但是，在滨海湿地的边缘，由于垂直排放和横向输出，碳输入量不足以抵消碳的损失，氮输入将大幅增加滨海系统边缘碳的净损失。因此，如果仅在湿地内部进行相同的研究，就将大大低估氮输入对湿地碳积累的负面影响。氮输入通过增加代谢率来增加横向DIC和DOC的出口，这表明增加对滨海湿地生态系统的氮输入将增加碳向相邻水域的横向输出。同时，在水生环境中除了水平运输外，表层沉积物的垂直再悬浮现象也普遍存在[68]。当电流和波浪引起的底部切应力超过底部沉积物的侵蚀阈值时，就会发生沉积物的潜在迁移[69]。在重悬过程中，重悬的物质包括有机碳及其通过细菌和原生动物产生的降解产物，可能加重水体富营养化[70]。
3. 氮输入影响生态系统碳循环的建模方法与分类
陆地生态系统模型的建立主要基于量(abundance)、群(coupling)、流(flow)、场(field)的概念，分别表示数量、有机整体、交换流动及各种作用力[71]。在模型中，陆地碳循环通常被概念化为一组库或池，如叶、木、根和土壤，通过生态过程以不同的形式如气态、溶解态、固态进行碳的储存和交换[72]。早期的碳循环模型通常以不连续的时间段(如天或年)对系统状态进行更新，并且仅更新单独某一池的碳库，而其他模型则基于具有可变时间间隔的一般或偏微分方程组来实现更新规律。生物地球化学模型对物质循环和元素运动轨迹的追踪表现出较高的吻合度和实用性，真正实现了对整个生态系统过程的模拟。为了实现对生态系统的所有过程参量更全面的模拟，生物地球化学模型一般以小时、日或月为步长，对SOC、植物生物量、土壤含水量、CO2浓度等状态变量进行积分，得到长时间尺度的模拟结果。同时该模型还可结合大面积高频采样数据，实现对生态系统空间上的多指标模拟，从而增大模拟的尺度范围，通过积分最终得到区域尺度上的生态系统状态的估计[73]。
为了准确捕获氮对地球系统模型中陆地碳汇的影响，需要评估模型对氮限制和生态系统氮输入的响应。一方面可以通过评估固定量的氮输入对植物-土壤碳库中碳储量变化的影响，另一方面也可追踪氮输入生态系统后，通过氮损失途径减少的氮量及轨迹[74]。目前，氮循环已被整合到多个全球陆地模型中，各模型按照不同的方式表示碳氮耦合过程[75-76]。例如，当土壤中氮的有效性无法满足植物生长所需氮含量时，这些模型均可模拟氮限制下植物的生长过程，但植物生长对氮需求的表现会有所不同[75-76]。同时，按照模型的建立方法和建立过程，碳循环模型可分为经验、参数和过程模型3个大类。经验模型是严格由数据确定，基于经验推导出的统计关系，包括气候和遥感相关模型[77]。它的局限性在于不涉及潜在机制的知识，仅在与其相关的数据范围内最准确。参数模型利用光合有效辐射及与其相关的调控因素，实现植被生产力的估算，因此也称为光能利用效率模型[78]，目前与遥感结合的应用较为广泛[79]。过程模型则是通过生态生理过程以机械方式模拟生态系统的功能，通常需要考虑各个过程的机制以及多个因素的共同作用，能够运用于长时间、大尺度的模拟[80]，包括简单过程模型、过程耦合模型和遥感-过程耦合模型。此外，模型中是否含有随机成分，例如某些参数的值随时间或个体是否变化，决定了相同初始条件和时间段对应的结果是否相同，因此也分为确定性模型和随机性模型[15]。
4. 氮输入影响滨海湿地碳循环的模型应用和局限
4.1 氮输入影响滨海湿地碳循环的模型应用
碳循环有非常丰富的建模历史，目前已经提出了各种具有不同复杂程度和侧重方向的模型[81-82]。利用模型了解和确定生态系统的主要特征和机制，并对人类活动改变生态系统中碳循环的方式(如化石燃料燃烧、施肥和开发等)进行评估，再借助于真实的观测数据验证模型的拟合度[83]。代表大气与陆地生物圈之间碳交换的模型包括多个过程和机制，其复杂性在过去几十年中不断增加，主要表现在模型过程中的细节被不断增加和完善。由于各模型所代表的过程、应用范围以及运算方式各有不同，因此不同模型之间难以比较，只能以模型输出数值的准确度来评估模型的性能[82]，而不能直接在模型中实现概念和数学的评价及比较。
滨海湿地碳循环过程主要由生物和非生物因素共同驱动，常见为基于点位的测量。而在较大空间尺度的研究中，则通常使用替代技术(如涡度协方差技术等)对长时间、大尺度的数据进行补充[84]。然而全球数据存在高度异质性，包括采样时间、试验持续时间和植被类型变化等，这些都进一步增加了滨海湿地碳交换估算的不确定性。由于滨海湿地生态系统的复杂性，经验和参数模型相比过程模型所受限制更多，因为过程模型还可通过增加相应模块建立子模型，达到对特定生态系统进行拟合的目的。同时，为了研究氮输入对滨海湿地生态系统的影响，碳循环模型中除了包含各碳库之间的相互交换，还应该包括水文、碳氮耦合过程的模块。目前在研究过程模型的领域中，满足以上要求且应用较为广泛的有DNDC(过程模型)、PEATBOG(过程模型)、TECO(过程模型)、Biome-BGC(过程模型)、AVIM(过程耦合模型)、TEM(遥感-过程耦合模型)和CENTURY(过程模型)等几种模型，或可应用于氮输入影响滨海湿地生态系统碳循环过程的模拟(表1)。
表 1 碳循环模型的开发及其在氮输入影响中的应用Table 1 Development and application in wetland of carbon cycle models模型名称 模型类型 模型概述 建立年份 时间步长 适用范围 应用案例 Biome-BGC[85] 过程模型(生物地球化学模型) 模拟生态系统中植被、凋落物、土壤碳、氮、水的储量和通量，模拟木本植物、C3/C4草本植物的碳、氮、水的循环过程与交互影响 1988 1 d 常绿/落叶、针叶/阔叶林、C3/C4草本植物和灌木林，点位、区域和全球尺度 增加了地下水、苔藓植被、土壤营养物质分解、土壤水分压力指数等作用机理的描述。应用于加拿大森林湿地、红壤丘陵区湿地、千烟洲人工湿地、中国南海湿地红树林等湿地生态系统净初级生产力(NPP)、生物量和土壤碳积累的模拟研究[86-89] CENTURY[90] 过程模型(生物地球化学模型) 基于土壤的结构功能，模拟碳、氮和磷的生物地球化学循环过程，同时结合气温、降水量等气候驱动因子，模拟生态系统生产力 1988 30 d 森林、草原生态系统 通过调整厌氧参数，用于泥炭湿地碳动态模拟[91] DNDC[92] 过程模型(生物地球化学模型) 增加了苔藓及草本植物的生长参数，开发了地下水位动态变化、厌氧条件下土壤生物地球化学过程等算法[93] 1992 1 d 森林、农田、草地、湿地生态系统，点位和区域尺度 最初建立用于描述农业生态系统，现可应用于水稻田、湿地、泥炭地等生态系统的碳氮循环研究[94-97] AVIM[98] 过程耦合模型(大气-植被耦合模型) 陆面物理-植被生理生态的有机耦合，包含植被-土壤-大气间热量和水分的交换以及植物光合-呼吸等CO2的交换，实现了大气和包括根圈在内的植物圈之间的动态相互作用 1995 1 h 森林、草地、农田、冰川、湿地、湖泊等生态系统 添加土壤碳氮动态模块[99]，再与其他模块相结合，已应用于研究湿地覆被类型对模拟结果的影响[100] TECO[101] 过程模型(生物地球化学模型) 具有与目前大多数生物地球化学模型相似的碳池结构和参数。经过改进和完善，可用于模拟陆地生态系统中的碳、氮和水文循环 2008 冠层光合作用和土壤水分动态子模型：1 h；植物生长和土壤碳转移子模型：1 d 陆地生态系统 调节植物和生态系统对CO2升高、变暖和降水变化的交互响应的关键过程，已应用于Duke森林应对CO2升高的固碳过程的若干研究中[102-103]以及SPRUCE泥炭地的碳动力和土壤动力学的研究中[104] PEATBOG[105] 过程模型(生物地球化学模型) 强调了土壤固、水、气相与植被之间的物质流动，土壤组分的高空间分辨率，对碳、氮通量的化学计量控制，以及对植被和土壤中碳、氮反应活性的持续概念化 2013 1 d 泥炭地碳氮耦合循环的模拟 已应用于研究长期施氮对泥炭沼泽碳循环的影响分析，并模拟预测了未来80 a间各碳组分的动态趋势，以确定氮肥的潜在影响和影响模型行为的主要因素[106] 4.2 碳循环模型应用的局限性
滨海湿地显著区别于其他湿地的特征是周期性的潮汐作用，整个湿地在淹水-暴露中形成干湿交替的生境，土壤环境改变，最终影响湿地碳交换过程[19, 107]。同时，潮汐作用也使得富营养化的近岸水体将大量活性氮输入系统中。与单个影响因素的作用相比，2个过程的共同作用可能对湿地碳变化的影响结果有所不同。然而，已有碳循环模型对周期性潮汐水文过程的关注不足。碳循环机制取决于当前研究对碳循环过程认识的程度，一些机制性的问题依然利用经验模型解决，例如微生物分解碳速率、植物-土壤碳分配等。且碳循环模型简化了各碳库之间的交互关系，模拟相对静态的过程时效果较好，但无法解释和表达动态的过程，例如不同氮素种类或浓度对优势物种、微生物的选择等。碳动态预测要求考虑土壤、水文和植被等之间的相互作用，却很少有同时存在这些作用的且适用于湿地生态系统的综合型碳模型。虽然一些模型(如DNDC和BIOME-BGC模型)在改进过程中增加了描述湿地生态系统机理的模块[86, 108]，然而，湿地生态系统碳循环过程较为复杂，兼有草本和木本植物，包括沼生植物、湿生植物和水生植物等，化学组分也存在较大差异，形成多种不同类型的湿地，改进后的模型适应性仍有待论证。例如，改良的Biome-BGC模型仍然无法模拟长期遭受洪水侵袭的真正湿地，因为它不会追踪有机土壤形成、地下水位变化、土壤氧化还原电位或厌氧过程[86]。
评估氮输入对碳储量的影响，可以通过测量固定量的氮输入下植物-土壤碳库的变化，还可追踪氮进入系统后通过氮损失途径减少的氮量及轨迹[109]。因此，氮与碳循环之间的相互作用还需进一步完善。例如在氮输入过程中，土壤碳储量的增加并不等同于植物凋落物产量的增加，还与分解速率的降低相关[110-111]。这种增加可以通过植物-土壤-微生物反馈的变化来解释，即激发效应是增加还是减少生态系统碳储量，取决于加速分解造成的土壤碳损失，以及与氮矿化增加促进的植被碳吸收之间的平衡[112]。此外，先前的建模研究证明微生物能够改善土壤碳储量预测[113]，精确地估算植物和微生物生物量及其对无机氮的酶亲和力，可以更好地捕获生态系统中氮的轨迹[114]。部分模型具有隐含的微生物过程，这些过程构成了氮进入土壤有机质的主要途径[115]，但模型没有明确微生物对氮的吸收和转化过程，在植物、土壤和氮素损失途径中的氮分配方面尚有不足。
目前，在提高模型预测能力方面研究依然进展缓慢，对初始条件差异的极端敏感性，以及对系统状态描述的不完备，从根本上限制了未来预测的精确度。建模领域已经采用了多种不同的方法来改善陆地碳模型，但仍未显著减少模型预测之间的差异[109]。常见的方法是将更多的已知过程纳入影响碳循环的过程，以使模型尽可能逼真。但是，包含的过程越多，模型就越复杂且难以处理。其他方法如模型比较，虽然可以有效揭示模型预测之间差异的程度[116-117]，但通常对于其起源只提供了有限的解释。但迄今为止，基准分析能提供针对标准数据集的模型性能评估[118]，仅限于短时间内发生的过程(例如数天至数年)[119]。数据同化可将简单模型或模型组件直接约束于观测值[120]，作为1种集成多源空间数据，它能够高效利用多种数据，但不适用于系统性的复杂模型[121]。
5. 问题与展望
滨海湿地生态系统处于陆地与海洋之间，是能量和物质加工和转化的热点，也是生产力、碳储存/分解的热点。近岸水体富营养化引起的氮输入，将改变滨海湿地植物-土壤-大气碳分配的碳循环关键过程和碳汇功能，然而这些影响存在不确定性。相比于其他的生态系统，滨海湿地植被、土壤、水体之间的交互作用更为复杂，碳交换包括垂直和横向2个过程，因此碳循环建模需要考虑更多的因素，模拟过程中仍存在以下问题，有待进一步发展和完善：①需加强对潮汐水文过程模块的开发。虽然当前尚无将湿地水文、生物地球化学和植被相结合的综合方法，但存在有用的“构建模块”，从一组选定的源模型中组合这些关键因素可能是编译此类通用模型的可行且有效的方法[122]。②碳氮耦合机制有待进一步完善。改进植物和土壤中氮素命运的模型显示：利用植物-土壤-微生物反馈过程，能够更准确地反映土壤碳对氮输入的响应[112]。同时，增加参数或生态过程可能会增加模型预测的不确定性，为限制这种增加的不确定性，可以使用基于过程的、更加稳健且有代表性的数据集来设计和评估新的模型表现[123-124]。③提高模型模拟精度。较小规模的试验可在处理和响应变量评估中提供更高的精度[125]，而较大规模的试验，诸如升温、淹水、氮输入等处理对整个生态系统规模的影响试验，在提供了更高真实性[126]的同时，也增加了模拟精度的复杂性。理想状态是将响应归因于一个整体变化的驱动因素，但试验处理与混杂的环境驱动因素(例如土壤水分、盐度、pH和氧化还原状态)可以同时控制生态系统过程，并调节全球变化驱动因素的影响。在这些不确定性下模拟不同尺度的变化，需要加强不同环境条件下，对应系统中植被、土壤等参数的研究，实现标准化测定，减少参数本地化带来的模拟误差。可尝试将多模型过程进行耦合，提高模型模拟的准确性，形成更完善的环境反馈机制。引入多时相、多传感器的遥感数据及其产品，也是在区域乃至全球尺度进行碳循环模拟的主要方向之一。同时还可以利用数据同化的方法，尽可能减少和控制数据本身及模型模拟过程中所产生的误差，提高模型的可信度和准确性。
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[1] 沈月琴, 朱臻, 吴伟光, 等. 农户对非木质林产品经营模式的选择意愿及其影响因素分析[J]. 自然资源学报, 2010, 25(2): 192 − 199. SHEN Yueqin, ZHU Zhen, WU Weiguang, et al. Farmer’s willingness to management way of non-wood forest products and its influencing factors [J]. J Nat Resour, 2010, 25(2): 192 − 199. [2] 王冀平, 李亚南, 马建伟. 山核桃仁中主要营养成分的研究[J]. 食品科学, 1998, 19(4): 44 − 46. WANG Jiping, LI Ya’nan, MA Jianwei. Study on the primary nutrient components of Carya cathayensis [J]. Food Sci, 1998, 19(4): 44 − 46. [3] 谷澍芳. 山核桃雌花芽的分化与雌花发育的观察[J]. 浙江林学院学报, 1984, 1(1): 23 − 129. GU Shufang. Differentiation and development of female flowers in Carya cathayensis [J]. J Zhejiang For Coll, 1984, 1(1): 23 − 129. [4] 黎章矩. 山核桃生长发育年周期的研究[J]. 浙江林学院科技通讯, 1982(1): 54 − 62. LI Zhangju. Study on the annual cycle of Carya cathayensis [J]. J Zhejiang For Coll, 1982(1): 54 − 62. [5] 黎章矩. 山核桃芽、梢发育状况与结果关系的研究[J]. 浙江林学院学报, 1985, 2(2): 31 − 35. LI Zhangju. Study on the relationship between the develpment of buds, rudder and fruits [J]. J Zhejiang For Coll, 1985, 2(2): 31 − 35. [6] 黎章矩, 钱莲芳. 山核桃科研成就和增产措施[J]. 浙江林业科技, 1992, 12(6): 49 − 53, 29. LI Zhangju, QIAN Lianfang. Achievements and measures of increase production of Carya cathayensis Sarg. [J]. J Zhejiang For Sci Technol, 1992, 12(6): 49 − 53, 29. [7] 吕惠进. 浙江临安山核桃立地环境研究[J]. 森林工程, 2005, 21(1): 1 − 3, 6. LÜ Huijin. The natural stands conditions of Carya cathayensis Sarg. in Lin’an County of Zhejiang Province [J]. For Eng, 2005, 21(1): 1 − 3, 6. [8] 杨淑贞, 丁立忠, 楼君芳, 等. 山核桃干腐病发生发展规律及防治技术[J]. 浙江林学院学报, 2009, 26(2): 228 − 232. YANG Shuzhen, DING Lizhong, LOU Junfang, et al. Occurence regularity of Carya cathayensis canker disease and its control [J]. J Zhejiang For Coll, 2009, 26(2): 228 − 232. [9] 张传清, 章祖平, 孙品雷, 等. 山核桃干腐病菌对7种杀菌剂的敏感性比较及其对苯醚甲环唑敏感基线的建立[J]. 农药学学报, 2011, 13(1): 84 − 86. ZHANG Chuanqing, ZHANG Zuping, SUN Pinlei, et al. Comparison of sensitivity of Botryosphaeria dothidea to 7 fungicides and its baseline sensitivity to difenoconazole [J]. Chin J Pestic Sci, 2011, 13(1): 84 − 86. [10] 胡国良, 程益鹏, 楼君芳, 等. 山核桃花蕾蛆生物学特性及防治技术[J]. 浙江林学院学报, 2007, 24(4): 463 − 467. HU Guoliang, CHENG Yipeng, LOU Junfang, et al. Biological characteristics of blossom midge (Contarinia sp.) in Carya cathayensis and its control techniques [J]. J Zhejiang For Coll, 2007, 24(4): 463 − 467. [11] 邵亚荣. 山核桃常见害虫及其防治[J]. 现代农业科技, 2008(14): 126, 137. SHAO Yarong. Common pests of Carya cathayensis and control techniques [J]. Mod Agric Sci Technol, 2008(14): 126, 137. [12] 洪游游, 唐小华, 王慧. 山核桃林土壤肥力的研究[J]. 浙江林业科技, 1997, 17(6): 1 − 8. HONG Youyou, TANG Xiaohua, WANG Hui. Study on soil fertility of Carya cathayensis forests [J]. J Zhejiang For Sci Technol, 1997, 17(6): 1 − 8. [13] 马俞高, 吴竹明. 浙江省果品特产地质背景初探[J]. 中国地质, 2004, 31(增刊 ): 104 − 111. MA Yugao, WU Zhuming. A preliminary study on the geological background of special fruit products in Zhejiang Province [J]. Geol China, 2004, 31(suppl ): 104 − 111. [14] 马闪闪, 程礼泽, 丁立忠, 等. 硼锌铜微肥配施对山核桃生长和产量的影响[J]. 浙江林业科技, 2016, 36(2): 31 − 36. MA Shanshan, CHENG Lize, DING Lizhong, et al. Application of B, Zn and Cu fertilizer on growth and yield of Carya cathayensis [J]. J Zhejiang For Sci Technol, 2016, 36(2): 31 − 36. [15] 章旭东, 章基应. 山核桃溃疡病发生相关因子的初步探讨[J]. 中国森林病虫, 1994(1): 10 − 13. ZHANG Xudong, ZHANG Jiying. Preliminary study on related factors on Dothiorella gregaria of Carya cathayensis [J]. For Pest Dis, 1994(1): 10 − 13. [16] 潘志强. 立地条件对山核桃溃疡病发生影响的探讨[J]. 林业实用技术, 2008(8): 31 − 32. PAN Zhiqiang. Influences of site conditions on the occurrence of Dothiorella gregaria of Carya cathayensis [J]. For Sci Technol, 2008(8): 31 − 32. [17] 李皓, 董建华, 袁紫倩, 等. 山核桃林地土壤真菌群落结构研究[J]. 浙江林业科技, 2018, 38(5): 67 − 72. LI Hao, DONG Jianhua, YUAN Ziqian, et al. Soil fungi community structure in Carya cathayensis forest [J]. J Zhejiang For Sci Technol, 2018, 38(5): 67 − 72. [18] 宋素灵. 山核桃林地土壤退化现状和施肥改良研究[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2014. SONG Suling. Carya cathayensis Sarg. Forest Soil Degradation and Its Improvement through Fertilization[D]. Hangzhou: Zhejiang A&F University, 2014. [19] 张红桔, 马闪闪, 赵科理, 等. 山核桃林地土壤肥力状况及其空间分布特征[J]. 浙江农林大学学报, 2018, 35(4): 664 − 673. ZHANG Hongju, MA Shanshan, ZHAO Keli, et al. Soil fertility and its spatial distribution for Carva cathayensis stands in Lin’an, Zhejiang Province [J]. J Zhejiang A&F Univ, 2018, 35(4): 664 − 673. [20] 沈一凡, 钱进芳, 郑小平, 等. 山核桃中心产区林地土壤肥力的时空变化特征[J]. 林业科学, 2016, 52(7): 1 − 12. SHEN Yifan, QIAN Jinfang, ZHENG Xiaoping, et al. Spatial-temporal variation of soil fertility in Chinese walnut (Carya cathayensis) plantation [J]. Sci Silv Sin, 2016, 52(7): 1 − 12. [21] 王艳艳, 赵伟明, 赵科理, 等. 海拔高度对山核桃林地土壤pH值和有效养分的影响[J]. 现代农业科技, 2012(17): 24 − 225, 231. WANG Yanyan, ZHAO Weiming, ZHAO Keli, et al. Effects of altitude on pH value and available nutrients in Chinese hickory orchards [J]. Mod Agric Sci Technol, 2012(17): 24 − 225, 231. [22] 吴家森, 张金池, 黄坚钦, 等. 浙江省临安市山核桃产区林地土壤有机碳分布特征[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2013, 39(4): 413 − 420. WU Jiasen, ZHANG Jinchi, HUANG Jianqin, et al. Distribution characteristics of soil organic carbon in Carya cathayensis producing regions of Lin’an City, Zhejiang Province [J]. J Zhejiang Univ Agric Life Sci, 2013, 39(4): 413 − 420. [23] 黄兴召, 黄坚钦, 陈丁红, 等. 不同垂直地带山核桃林地土壤理化性质比较[J]. 浙江林业科技, 2010, 30(6): 23 − 27. HUANG Xingzhao, HUANG Jianqin, CHEN Dinghong, et al. Comparison on soil physical and chemical properties at different vertical zones of Carya cathayensis stands [J]. J Zhejiang For Sci Technol, 2010, 30(6): 23 − 27. [24] 钱孝炎, 黄坚钦, 帅小白, 等. 临安市不同乡镇山核桃林地土壤理化性质比较[J]. 浙江林业科技, 2013, 33(1): 7 − 11. QIAN Xiaoyan, HUANG Jianqin, SHUAI Xiaobai, et al. Comparison of soil physiochemical properties at Carya cathayensis stands in Lin’an [J]. J Zhejiang For Sci Technol, 2013, 33(1): 7 − 11. [25] 董建华, 赵伟明, 赵科理, 等. 基于地质背景的山核桃林地土壤肥力因子分析[J]. 经济林研究, 2018, 36(4): 52 − 58. DONG Jianhua, ZHAO Weiming, ZHAO Keli, et al. Factor analysis of soil fertility under different geological background conditions in Carya cathayensis plantation [J]. Non-wood For Res, 2018, 36(4): 52 − 58. [26] 陈世权, 黄坚钦, 黄兴召, 等. 不同母岩发育山核桃林地土壤性质及叶片营养元素分析[J]. 浙江林学院学报, 2010, 27(4): 572 − 578. CHEN Shiquan, HUANG Jianqin, HUANG Xingzhao, et al. Nutrient elements in soil and Carya cathayensis leaves from four parent rock materials [J]. J Zhejiang For Coll, 2010, 27(4): 572 − 578. [27] 宋明义, 陈文光, 斯小君, 等. 安吉县山核桃立地环境条件分析[J]. 浙江林业科技, 2008, 28(6): 11 − 15. SONG Mingyi, CHEN Wenguang, SI Xiaojun, et al. Study on site conditions of Carya cathayensis stand in Anji County [J]. J Zhejiang For Sci Technol, 2008, 28(6): 11 − 15. [28] 钱新标, 徐温新, 张圆圆, 等. 山核桃果仁微量元素分析初报[J]. 浙江林学院学报, 2009, 26(4): 511 − 515. QIAN Xinbiao, XU Wenxin, ZHANG Yuanyuan, et al. Trace elements in kernels of Chinese hickory (Carya cathayensis) grown in limestone and non-limestone soils [J]. J Zhejiang For Coll, 2009, 26(4): 511 − 515. [29] 杨惠思, 赵科理, 叶正钱, 等. 山核桃品质对产地土壤养分的空间响应[J]. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(10): 1752 − 1762. YANG Huisi, ZHAO Keli, YE Zhengqian, et al. Spatial response of Carya cathayensis quality to soil nutrients [J]. J Plant Nutr Fert, 2019, 25(10): 1752 − 1762. [30] 钱进芳, 吴家森, 黄坚钦. 生草栽培对山核桃林地土壤养分及微生物多样性的影响[J]. 生态学报, 2014, 34(15): 4324 − 4332. QIAN Jinfang, WU Jiasen, HUANG Jianqin. Effects of sod-cultural practices on soil nutrients and microbial diversity in the Carya cathayensis forest [J]. Acta Ecol Sin, 2014, 34(15): 4324 − 4332. [31] 何子平, 蒋忠诚, 吕维莉, 等. 岩溶动力系统对典型石灰岩土肥力特征的影响[J]. 中国岩溶, 2001(3): 65 − 69. HE Ziping, JIANG Zhongcheng, LÜ Weili, et al. Effect of karst dynamic systems on fertility of typical calcareous soils [J]. Carsologica Sin, 2001(3): 65 − 69. [32] 周秀峰, 张金林, 冯秀智, 等. 集约经营对山核桃林地土壤腐殖质组分碳含量的影响[J]. 水土保持通报, 2017, 37(1): 67 − 71. ZHOU Xiufeng, ZHANG Jinlin, FENG Xiuzhi, et al. Effects of intensive management on carbon content of soil humus composition in Carya cathayensis forest [J]. Bull Soil Water Conserv, 2017, 37(1): 67 − 71. [33] 马闪闪, 赵科理, 丁立忠, 等. 临安市不同山核桃产区土壤肥力状况的差异性研究[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(6): 953 − 960. MA Shanshan, ZHAO Keli, DING Lizhong, et al. Soil fertility in Carya cathayensis orchards for major towns of Lin’an City, China [J]. J Zhejiang A&F Univ, 2016, 33(6): 953 − 960. [34] WU Weifeng, LIN Haiping, FU Weijun, et al. Soil organic carbon content and microbial functional diversity were lower in monospecific Chinese hickory stands than in natural Chinese hickory-broad-leaved mixed forests [J]. Forests, 2019, 10(4): 357 − 369. [35] WU Jiasen, HUANG Jianqin, LIU Dan, et al. Effect of 26 years of intensively managed Carya cathayensis stands on soil organic carbon and fertility[J]. Sci World J, 2014(6): 857641. doi: 10.1155/2014/857641. [36] FANG Xianghua, ZHANG Jinchi, MENG Miaojing, et al. Forest-type shift and subsequent intensive management affected soil organic carbon and microbial community in southeastern China [J]. Eur J For Res, 2017, 136(4): 689 − 697. [37] 盛卫星, 吴家森, 徐建春, 等. 不同经营年限对山核桃林地土壤轻重组有机碳的影响[J]. 浙江农林大学学报, 2015, 32(5): 803 − 808. SHENG Weixing, WU Jiasen, XU Jianchun, et al. Years of cultivation along with light and high fractions of soil organic carbon in a Carya cathayensis forest [J]. J Zhejiang A&F Univ, 2015, 32(5): 803 − 808. [38] 邬奇峰, 章秀梅, 阮弋飞, 等. 临安市山核桃林地土壤肥力特征及其施肥对策[J]. 浙江农业科学, 2017, 58(7): 1132 − 1135. WU Qifeng, ZHANG Xiumei, RUAN Yifei, et al. Soil fertility characteristics and fertilization strategies of Carya cathayensis stands in Lin’an City, China [J]. J Zhejiang Agric Sci, 2017, 58(7): 1132 − 1135. [39] 陈卫新, 邬奇峰, 黄仨仨, 等. 临安市山核桃林地土壤肥力状况及存在问题[J]. 中国农技推广, 2013, 29(6): 45 − 46. CHEN Weixin, WU Qifeng, HUANG Sansan, et al. Soil fertility status and existing problems of Carya cathayensis stands in Lin’an City, China [J]. China Agric Technol Ext, 2013, 29(6): 45 − 46. [40] 张春苗, 张有珍, 姚芳, 等. 临安山核桃主产区土壤pH值和有效养分的时空变化[J]. 浙江农林大学学报, 2011, 28(6): 845 − 849. ZHANG Chunmiao, ZHANG Youzhen, YAO Fang, et al. Temporal and spatial variation of soil pH and nutrient availability for Carya cathayensis orchards in Lin’an [J]. J Zhejiang A&F Univ, 2011, 28(6): 845 − 849. [41] PAZ-FERREIRO J, FU Shenglei. Biological indices for soil quality evaluation: perspectives and limitations [J]. Land Degradation Dev, 2016, 27(1): 14 − 25. [42] 邵香君, 徐建春, 吴家森, 等. 山核桃集约经营过程中土壤微生物量碳氮的变化[J]. 水土保持通报, 2016, 36(2): 72 − 75, 81. SHAO Xiangjun, XU Jianchun, WU Jiasen, et al. Changes in soil microbial biomass carbon and nitrogen of Carya Cathayensis plantations under intensive managements [J]. Bull Soil Water Conserv, 2016, 36(2): 72 − 75, 81. [43] 李皓, 董建华, 董建明, 等. 退化与正常山核桃林土壤细菌多样性比较研究[J]. 浙江林业科技, 2017, 37(5): 42 − 47. LI Hao, DONG Jianhua, DONG Jianming, et al. Comparison on soil bacteria diversity between degrated and healthy Carya cathayensis forests [J]. J Zhejiang For Sci Technol, 2017, 37(5): 42 − 47. [44] 张媚, 林马水, 曹秀秀, 等. 不同经营模式山核桃林地土壤 pH 值、养分与细菌多样性的差异[J]. 生物多样性, 2018, 26(6): 611 − 619. ZHANG Mei, LIN Mashui, CAO Xiuxiu, et al. Difference in pH value and nutrient and bacterial diversity in the Carya cathayensis forest soil under different management models [J]. Biodiv Sci, 2018, 26(6): 611 − 619. [45] 张媚. 不同经营模式山核桃林土壤微生物多样性差异[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2018. ZHANG Mei. The Microbial Diversity Difference in the Carya cathayensis Forest Soil under Different Management Models[D]. Hangzhou: Zhejiang A&F University, 2018. [46] 高智, 刘志强, 李援农. 浙江临安市水土流失现状及生态修复对策[J]. 水土保持研究, 2014, 21(5): 327 − 331. GAO Zhi, LIU Zhiqiang, LI Yuannong. Soil and water loss status and ecological restoration countermeasures in Lin’an City, Zhejiang Province [J]. Res Soil Water Conserv, 2014, 21(5): 327 − 331. [47] 叶晶, 吴家森, 张金池, 等. 不同经营年限山核桃林地枯落物和土壤的水文效应[J]. 水土保持通报, 2014, 34(3): 87 − 91. YE Jing, WU Jiasen, ZHANG Jinchi, et al. Hydrological effects of litters and soils in Carya Cathayensis forest with different managing time [J]. Bull Soil Water Conserv, 2014, 34(3): 87 − 91. [48] 王莺, 陆荣杰, 吴家森, 等. 山核桃林坡地氮磷流失年动态规律初步研究[J]. 浙江林业科技, 2017, 37(4): 77 − 81. WANG Ying, LU Rongjie, WU Jiasen, et al. Preliminary study on annual dynamics of nitrogen and phosphorus losses at Carya cathayensis stand on slope [J]. J Zhejiang For Sci Technol, 2017, 37(4): 77 − 81. [49] 赵伟明, 王艳艳, 马嘉伟, 等. 临安山核桃林地土壤磷素状况及其淋失风险分析[J]. 浙江农业学报, 2014, 26(1): 154 − 158. ZHAO Weiming, WANG Yanyan, MA Jiawei, et al. Phosphorus status and its leaching loss risks in the soils of Chinese hickory orchards in Lin’an City, Zhejiang Province [J]. Acta Agric Zhejiang, 2014, 26(1): 154 − 158. [50] 蒋雯, 黄程鹏, 姚宇清, 等. 山核桃林土壤养分渗漏动态变化规律研究[J]. 浙江林业科技, 2012, 32(2): 18 − 22. JIANG Wen, HUANG Chengpeng, YAO Yuqing, et al. Dynamic changes of soil nutrients leaching in different hickory stands [J]. J Zhejiang For Sci Technol, 2012, 32(2): 18 − 22. [51] WU Jianping, LIU Zhanfeng, CHEN Dima, et al. Understory plants can make substantial contributions to soil respiration: evidence from two subtropical plantations [J]. Soil Biol Biochem, 2011, 43(11): 2355 − 2357. [52] 寇建村, 杨文权, 韩明玉, 等. 我国果园生草研究进展[J]. 草业科学, 2010, 27(7): 154 − 159. KOU Jiancun, YANG Wenquan, HAN Mingyu, et al. Research progress on interplanting grass in orchard in China [J]. Pratacult Sci, 2010, 27(7): 154 − 159. [53] 颜晓捷. 生草栽培对山核桃林地土壤性质的影响[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2012. YAN Xiaojie. Soil Properties with Grass Cover in Carya cathayensis[D]. Hangzhou: Zhejiang A&F University, 2012. [54] WU Jiasen, LIN Haiping, MENG Cifu, et al. Effects of intercropping grasses on soil organic carbon and microbial community functional diversity under Chinese hickory (Carya cathayensis Sarg.) stands [J]. Soil Res, 2014, 52(6): 575 − 583. [55] 叶协锋, 杨超, 李正, 等. 绿肥对植烟土壤酶活性及土壤肥力的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(2): 445 − 454. YE Xiefeng, YANG Chao, LI Zheng, et al. Effects of green manure in corporation on soil enzyme activities and fertility in tobacco-planting soils [J]. J Plant Nutr Fert, 2013, 19(2): 445 − 454. [56] 余琳, 陈军, 陈丽娟, 等. 山核桃投产林林下套种绿肥效应[J]. 林业科技开发, 2011, 25(3): 92 − 95. YU Lin, CHEN Jun, CHEN Lijuan, et al. Effect of interplantation of green manure varieties on yield of hickory forests [J]. J For Eng, 2011, 25(3): 92 − 95. [57] 夏为, 严江明, 朱爱国. 山核桃林地水土流失防治措施及效果[J]. 浙江农业科学, 2008, 49(3): 287 − 289. XIA Wei, YAN Jiangming, ZHU Aiguo. Controling measures and effects of soil and water loss in Carya cathayensis stand [J]. J Zhejiang Agric Sci, 2008, 49(3): 287 − 289. [58] 郑友苗, 王云南, 岳春雷, 等. 山核桃林下不同植物配置模式水土保持功能的比较研究[J]. 浙江林业科技, 2014, 34(4): 72 − 75. ZHENG Youmiao, WANG Yun’nan, YUE Chunlei, et al. Effect of different plant compositions on water and soil conservation under Carya cathayensis forest [J]. J Zhejiang For Sci Technol, 2014, 34(4): 72 − 75. [59] 路玉林, 戴圣潜, 李运怀, 等. 安徽宁国市山核桃农业地质环境的因子分析研究[J]. 土壤通报, 2006, 37(6): 1203 − 1206. LU Yulin, DAI Shengqian, LI Yunhuai, et al. Factor analysis of agro-geological environment of Carya Cathayensis plantation in Ningguo City, Anhui Province [J]. Chin J Soil Sci, 2006, 37(6): 1203 − 1206. [60] 袁紫倩, 叶正钱, 李皓, 等. 影响山核桃林地土壤生产性能的主要肥力因子及其临界区间[J]. 植物营养与肥料学报, 2020, 26(1): 163 − 171. YUAN Ziqian, YE Zhengqian, LI Hao, et al. Main soil fertility factors and their critical ranges for Chinese walnut (Carya cathayensis Sarg.) production [J]. J Plant Nutr Fert, 2020, 26(1): 163 − 171. [61] 曾诗媛, 丁立忠, 马闪闪, 等. 施用沼渣、黄腐酸钾、钙镁磷肥对退化山核桃林的改土和增产效果[J]. 江苏农业学报, 2019, 35(3): 618 − 623. ZENG Shiyuan, DING Lizhong, MA Shanshan, et al. Effect of biogas residue, potassium humate and calcium-magnesium phosphate application on improving soil in degraded Carya cathayensis forest and its nut yield [J]. Jiangsu J Agric Sci, 2019, 35(3): 618 − 623. [62] 石红静, 马闪闪, 赵科理, 等. 有机物料对酸化山核桃林地土壤的改良作用[J]. 浙江农林大学学报, 2017, 34(4): 670 − 678. SHI Hongjing, MA Shanshan, ZHAO Keli, et al. Effect of organic materials on improvement of Carya cathayensis forest acidic soil [J]. J Zhejiang A&F Univ, 2017, 34(4): 670 − 678. [63] 倪幸, 窦春英, 丁立忠, 等. 有机物料对山核桃林地土壤的培肥改良效果[J]. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(5): 1266 − 1275. NI Xing, DOU Chunying, DING Lizhong, et al. Organic materials improved the soil fertility in Carya cathayensis forest lands [J]. J Plant Nutr Fert, 2018, 24(5): 1266 − 1275. [64] 丁立忠, 潘伟华, 马闪闪, 等. 测土配方施肥对临安山核桃生长和产量的影响[J]. 经济林研究, 2018, 36(4): 33 − 39. DING Lizhong, PAN Weihua, MA Shanshan, et al. Effects of testing soil for formulated fertilization on growth and yield in Carya cathayensis [J]. Non-wood For Res, 2018, 36(4): 33 − 39. [65] 方伟, 余晓, 王晶, 等. 施加石灰石粉和微生物肥料对发病山核桃林土壤化学性质和微生物群落的影响[J]. 浙江农林大学学报, 2020, 37(2): 273 − 283. FANG Wei, YU Xiao, WANG Jing, et al. Effects of applying limestone powder and microbial fertilizer on soil chemical properties and microbial community in the diseased Carya cathayensis woodland [J]. J Zhejiang A&F Univ, 2020, 37(2): 273 − 283. [66] 黄程鹏, 吴家森, 许开平, 等. 不同施肥山核桃林氮磷径流流失特征[J]. 水土保持学报, 2012, 26(1): 43 − 46, 52. HUANG Chengpeng, WU Jiasen, XU Kaiping, et al. Runoff losses of nitrogen and phosphorus under Carya cathayensis Sarg. stand with different fertilization [J]. J Soil Water Conserv, 2012, 26(1): 43 − 46, 52. [67] 童根平, 王卫国, 张圆圆, 等. 大田条件下山核桃林地土壤和叶片养分变化规律[J]. 浙江林学院学报, 2009, 26(4): 516 − 521. TONG Genping, WANG Weiguo, ZHANG Yuanyuan, et al. Seasonal changes of soil and leaf nutrient levels in a Carya cathayensis orchard [J]. J Zhejiang For Coll, 2009, 26(4): 516 − 521. [68] 闫道良, 黄有军, 金水虎, 等. 山核桃功能器官细根、叶和林地土壤C、N、P化学计量时间变异特征[J]. 水土保持学报, 2013, 27(5): 255 − 259. YAN Daoliang, HUANG Youjun, JIN Shuihu, et al. Temporal variation of C, N, P stoichiometric in functional organs rootlets, leaves of Carya cathayensis and forest soil [J]. J Soil Water Conserv, 2013, 27(5): 255 − 259. [69] 闫道良, 梅丽, 夏国华, 等. 山核桃林地土壤和叶养分生态化学计量变异及重吸收特征[J]. 东北林业大学学报, 2013, 41(6): 41 − 45. YAN Daoliang, MEI Li, XIA Guohua, et al. Leaves nutrient resorption characteristics and stoichiometry of C, N, P and K in Carya cathayensis and soil [J]. J Northeast For Univ, 2013, 41(6): 41 − 45. [70] 陈强, KRAVCHENKO Y S, 陈渊, 等. 少免耕土壤结构与导水能力的季节变化及其水保效果[J]. 土壤学报, 2014, 51(1): 11 − 21. CHEN Qiang, KRAVCHENKO Y S, CHEN Yuan, et al. Seasonal variations of soil structures and hydraulic conductivities and their effects on soil and water conservation under no-tillage and reduced tollage [J]. Acta Pedol Sin, 2014, 51(1): 11 − 21. [71] 颜勇, 王惠丽, 刘强, 等. 山核桃林地水土流失控制措施配置模式研究[J]. 水土保持应用技术, 2018(5): 35 − 37. YAN Yong, WANG Huili, LIU Qiang, et al. Research on allocation mode of controling measures for soil and water loss in Carya cathayensis forest [J]. Technol Soil Water Conserv, 2018(5): 35 − 37. 期刊类型引用(5)
1. 杨中元，娄厦，陈仕哲，Irina Fedorova Viktorovna，Dorzhievna Radnaeva Larisa，Elena Nikitina. 长江口滨海湿地有机碳循环过程及影响因素研究进展. 同济大学学报(自然科学版). 2024(02): 303-312 . 
百度学术2. 杨杰. 外源氮和硅添加对毛竹植硅体碳的影响. 浙江农林大学学报. 2024(02): 369-378 . 本站查看3. 阿拉木斯，张秋良，张欣，菅亚男，刘智东，王新宇，王彦军. 外源氮输入对寒温带兴安落叶松林土壤CO_2通量的影响. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2024(03): 31-38 . 百度学术4. 朱圆黎，肖国良. 外源氮输入对湿地碳汇功能的影响效应. 江苏林业科技. 2024(06): 39-44 . 百度学术5. 刘攀，陆梅，李聪，吕晶花，杨志东，赵旭燕，陈志明. 纳帕海典型草甸群落土壤有机碳储量及碳组分变化特征. 浙江农林大学学报. 2023(02): 274-284 . 本站查看其他类型引用(2)
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