中国农业科技导报

兰涵旗1,邓秀新2*

2019, 21(4): 1-7. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0684

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产业发展是脱贫致富、乡村振兴的根本之策。果树产业作为农业增效、农民增收的重要支柱产业，在产业扶贫中具有不与粮棉争地、开发自然禀赋、符合精准要求、生态环境受益等比较优势。总结了果树产业扶贫的实践探索，包括坚持短期见效与长远受益相统一、坚持育种与育人相统一、坚持技术可行与经济可行相统一、坚持做特产品和做优支撑相统一、坚持问题驱动与科技引领相统一。最后，凝练出果树学科服务产业扶贫的基本范式，建议运用系统思维，统筹好果品生长技术系统、“政府-高校-农户-市场”社会系统和果树学科支持系统，推动果树学科发展与产业发展相融共生、协调并进。

中国与CGIAR合作效果评价研究

黄丹丹,张学福*

2019, 21(4): 8-15. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0696

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中国自加入国际农业研究磋商组织（CGIAR）以来，与CGIAR建立了长期友好的合作伙伴关系，在合作过程中双方收获颇丰，但一直存在二者合作效果评估体系缺失的问题，无法量化地比较CGIAR与中国合作尤其是各所属中心与中国的合作差异。通过研究中国与CGIAR合作的情况与成效，结合CGIAR所属中心发布的报告等材料提取了与中国合作效果的量化指标，构建了中国与CGIAR合作效果测度的指标体系并确定了指标权重，再以13个参与评估的CGIAR中心为样本，基于权重，计算出各中心的科研绩效值，并通过横向（各中心之间）和纵向（不同年度）的对比，全面评估了CGIAR各中心的科研绩效表现和潜力的差异，为今后科学有效地分配中国政府对各中心的捐款提供了指导依据。

马铃薯类糖基转移酶基因StKOB1的克隆与功能分析

白易平1,刘晶1,2,雷朝霞1,唐唯1,2,王洪洋1,2*

2019, 21(4): 16-24. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0550

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糖基转移酶通过参与多种物质糖基化修饰在植物抗逆胁迫方面发挥重要作用。为了解糖基转移酶基因在马铃薯晚疫病抗性中的作用，从马铃薯栽培种‘合作88’中克隆类糖基转移酶基因StKOB1，分析了该基因的表达特性及功能。通过实时定量PCR技术，分析StKOB1受晚疫病菌（Phytophthora infestans）、水杨酸、茉莉酸甲酯及乙烯利诱导表达模式，利用基因瞬时表达和病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing，VIGS）技术在本氏烟草中超量表达和沉默该基因，然后进行晚疫病抗性鉴定。结果表明，StKOB1蛋白结构域包含1个跨膜结构域（27~47 aa），1个糖基转移酶功能域（115~381 aa）。StKOB1基因受晚疫病菌和茉莉酸甲酯诱导表达。瞬时超量表达StKOB1基因未能增强植物抗病性，但与对照植株相比，NbKOB1沉默植株的抗病性显著降低。上述结果说明StKOB1参与晚疫病抗性调控。

不同基因型油菜种子萌发及幼苗生长特性研究

王锐,郑卫东,刘端梅,梁琍

2019, 21(4): 25-34. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0265

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为探讨长江流域不同基因型油菜品种的萌发出苗特性，选取了23个来自长江中、上游种植区域不同基因型油菜品种，在光照培养箱中进行了种子萌发出苗试验，并对其主要表征萌发出苗特性的14个参数进行了相关性及隶属函数分析。结果表明：在23个不同基因型油菜品种中，隶属函数分析综合排名在前的中双11号和油研10号油菜萌发出苗时的幼苗活力指数、根长、幼苗茎干鲜重最大；综合排名靠后的金皇后和荣华油6号，其幼苗的茎干重和千粒重最小。平均隶属度＞0.52的7个品种依次为中双11号、中油589、亮油9号、油研10号、油研50、志远油8号和秦油6号，这些品种在萌发出苗时幼苗的活力指数、根长、幼苗茎干鲜重和千粒重等参数相对较高。研究结果可为长江流域油菜轻简化直播种植的品种选择提供理论依据和实践参考。

GNA和ACA双价转基因烟草培育及其抗蚜研究

杨彩峰,李刚强,王楠,刘德虎*

2019, 21(4): 35-41. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0020

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蚜虫是一种常见的农作物害虫，作为多种植物病毒的载体而成为影响农业发展的重要害虫之一，对蚜虫的防治一直是众多科学工作者所面对的难题。构建了雪花莲凝集素(GNA)和苋菜凝集素(ACA)双价植物表达载体pBI121-GA，在农杆菌介导下，叶盘法转化烟草NC89，得到卡那霉素抗性植株65株。通过基因组PCR、ELISA、RT-PCR和Western-blot等分子生物学检测，从中筛选出外源凝集素不同表达水平的转基因烟草5株。对筛选出的5株转基因烟草植株进行初步蚜虫抗性实验，证实转基因烟草对桃蚜表现出一定的抗性，最高抑制率达85.8%，为农作物双价抗蚜基因的应用研究提供一定的理论基础。

黄曲霉毒素的脱毒研究进展

王婧莹1,王琢2,闫培生1*

2019, 21(4): 42-51. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0335

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黄曲霉毒素是由真菌代谢产生的天然毒素，主要分为B族黄曲霉毒素、G族黄曲霉毒素及M族黄曲霉毒素。黄曲霉毒素对人类和动物具有较高的毒性、致畸性、诱变性和致癌性，其中黄曲霉毒素B1的毒性最高,且黄曲霉毒素B1和黄曲霉毒素M1被国际癌症研究机构列为一级致癌物。因此，黄曲霉毒素的脱毒越来越受到国内外的广泛关注。主要对国内外黄曲霉毒素的物理脱毒方法、化学脱毒方法及生物脱毒方法进行综述，重点对生物脱毒方法的种类、脱毒机理和降解产物的毒性进行了评述，并提出研究展望。

支持向量机和最大类间方差法结合的水稻冠层图像分割方法

黄巧义1,2,张木1,李苹1,付弘婷1,黄旭1,唐拴虎1*

2019, 21(4): 52-60. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0160

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针对田间多变光照强度给水稻冠层图像分割带来的难题，探讨了一种基于支持向量机（SVM）和最大类间方差法（OTSU法）相结合的水稻冠层图像分割算法。首先，从不同光强条件下的水稻冠层图像中采集代表性水稻和背景像元构建训练图像S1和S2，通过分析水稻S1和背景S2两类图像在RGB色彩空间中R、G、B色彩特征值的分布频率，rgb（标准化RGB）色彩空间中r、g、b色彩特征值的分布频率，CIE L*a*b*色彩空间中L*、a*、b*色彩特征值的分布频率，以及HSV色彩空间中H、S、V色彩特征值的分布频率，筛选出具有明显双峰特征的g、a*、b*和S作为关键色彩特征；然后，在由g、a*、b*和S色彩特征构成的多维色彩空间中采用支持向量机学习算法获得分隔水稻和背景像元的优化超平面Z（Z=0.421g+0.753a*+0.152b*+0.051S+0.085）；最后，计算水稻冠层图像中每一像元的Z值，并用最大类间方差法计算分割阈值Zt，从而实现水稻冠层图像分割。为了评价该分割方法，以90幅不同光强（阴天、多云和晴天）条件下采集到的田间水稻冠层图像作为测试图像，并以常用的ExG & OTSU分割方法作为对比，分析该分割方法的分割精度和光强稳健性。结果表明，ExG & OTSU方法的精确度显著受光强条件影响，随着光强强度的提高而显著降低，光强稳健性差；该研究所提分割方法对阴天、多云和晴天条件下水稻冠层图像的分割误差为7.30%、8.72%和8.98%，分割精确度较高，且具有良好的光强稳健性。因此，该基于支持向量机和最大类间方差法相结合的水稻冠层图像分割方法具有较高的分割精度和光强稳健性，可为田间多变光照条件下水稻冠层图像精准分割提供技术参考。

柑橘采摘机器人末端执行器夹持机构设计与实验

王毅,张茂,刘波,刘洒,何宇,许洪斌*

2019, 21(4): 61-69. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0266

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改进末端执行器的采摘成功率是提高采摘机器人采摘能力的重要手段。由于在相同剪切速度和果柄直径下，采用简支梁的剪切方式比采用悬臂梁剪切方式更容易剪断果柄，而通过夹持机构夹住柑橘再进行剪切能实现简支梁方式剪切果柄，因此可在末端执行器增加夹持机构来提高末端执行器的采摘成功率。通过对柑橘的极限挤压试验，得出柑橘在受压面直径为14.12 mm的条件下，所能承受的极限载荷为14.0 N。据此结果和柑橘相关参数，设计了夹持机构手指，并确定了其对柑橘的最大夹持力不超过102.41 N，同时根据前期研究成果和果柄受力分析，确定夹持机构的最小加持力不得小于3.79 N。由夹持机构运动特点完成控制系统设计，建立夹持机构三维模型并进行有限元分析与验证。制作了夹持机构样机并进行了不同品种柑橘的夹持实验，并将夹持机构安装在末端执行器上，在室外自然条件下进行无夹持机构和有夹持机构的采摘对比实验。实验结果表明，夹持机构可实现对各品种柑橘的无损夹持，增设夹持机构后末端执行器采摘成功率由70%提升至85%，对末端执行器采摘成功率有显著提升，从而提高了采摘机器人的采摘作业能力。

桉树人工林清林装置的研究设计与实验验证

许明贤,王立海*,时小龙,刘铁男,张广晖,孟庆凯

2019, 21(4): 70-78. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0655

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为保护北方商业林资源及森林生态环境，人们加大了对南方桉树人工林的采伐。为更好的进行人工林采伐工作，需进行伐前林地清理，就此情况进行设计和研究新型清林装置。清林装置主要由刀轴、刀盘、刀具等组成。通过对研究区林木间距和杂灌种类、灌木直径、灌木密度等测量数据的分析处理确定了清林工作头的结构形式。利用测量数据对刀轴、刀盘和刀具的尺寸参数和刀轴转速，分析确定了消耗功率等关键参数并进一步对清林装置进行SolidWorks建模。利用ANSYS的瞬态分析功能，对刀具进行了仿真分析，明确了刀具在切削灌木的瞬间应力应变情况良好。应用ANSYS和Adams对刀轴进行了模态分析和动平衡分析，证明刀轴转速和刀轴尺寸设计是合理的。刀盘形变分析结果表明，在规定范围内，刀盘设计合理。最后对刀轴进行动平衡测试，对样机进行灌木切削实验，结果显示刀轴振动速度有效值最大为0.13 mm/s，最大噪音为87.7 dB，样机可对16根以内灌木进行成功切削，都符合相关标准和设计要求。仿真及实验结果证明了所确定的关键参数是正确的，也证明了所设计清林装置是可以完成预定清林工作的。

农业物联网体系架构及关键技术研究进展

岳宇君1,岳雪峰2,仲云云1

2019, 21(4): 79-87. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0313

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目前，物联网在农业领域的应用正在兴起，它作为传统农业向现代农业转型升级的新驱动力，是农业信息化、智能化的必要条件。以农业物联网的体系架构为线索，系统综述了农业物联网的研究现状。首先从农业物联网的发展入手，归纳提炼出其体系架构，进而对4种关键技术分别进行了细致讨论；随后介绍了农业物联网在4个具有代表性领域中的应用情况；最后通过对农业物联网存在的问题分析，展望了今后的研究重点和发展趋势。

不同防控措施对温室番茄品质、产量及发病率的影响

师建华1§,齐连芬1§,王丹丹1,李燕1,张庆银1,葛喜珍2,田东良1*

2019, 21(4): 88-95. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0432

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为研究不同防控措施对温室番茄产量、品质及发病率的影响，明确温室番茄优质高产的防控措施，以“瑞粉一号”番茄为试验材料，设置对照（W1）、化学防控对氯苯氧乙酸点花（W2）、生物防控对氯苯氧乙酸点花（W3）、生物防控熊蜂授粉（W4）共4个处理，检测番茄的单果重、维生素C、可滴定酸、可溶性糖、可溶性固形物、糖酸比、固酸比、口感接受度、生理性病害果发生率、晚疫病发病率、灰霉病发病率、叶霉病发病率共12项指标，应用主成分分析法对12项指标进行综合评价。结果表明，12项指标归为2个主成分，代表88.57%的主要品质性状遗传信息量，不同处理的综合得分排名为W4>W3>W2>W1。不同防控措施中W4处理（生物防控措施下熊蜂授粉）综合得分最高，且该处理的植株田间长势好、发病率低。因此，通过生物防控病虫害措施，结合熊蜂授粉，能提高番茄果实产量和品质，减少病害发生，为番茄栽培提供技术指导。

一株北方地区鲟鱼源病原细菌金黄杆菌B8致病性研究

何夙旭1§,马国庆2§,牛文静1,李由申1,周志刚1*

2019, 21(4): 96-103. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0282

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从西伯利亚鲟（Acipenser baerii）病灶处筛选病原菌，结合药敏性试验、侵染路径及宿主相关指标分析，以期了解该病原菌的致病性。通过人工回归感染试验，从病鱼肾脏部位分离得到1株病原菌B8，对鲟鱼、罗非鱼和斑马鱼均有较强的致病性。经16S rDNA序列分析鉴定为金黄杆菌，B8菌对庆大霉素和氯霉素等10种常用抗生素具有耐药性，对新霉素和红霉素敏感。侵染路径结果显示B8菌首先定殖在粘膜组织（鳃和肠），然后是淋巴组织（肝、脾和肾），各组织定殖菌量在48 hpi达到峰值，然后呈缓慢下降。肠道炎症因子IL-1β表达水平呈先上升（24 hpi为峰值）后下降趋势，在12～48 hpi间较未感染组差异显著(P<0.05)，头肾溶菌酶和ROS活性表现出类似趋势（48 hpi为峰值），在感染的24～48 hpi间较未感染组差异显著(P<0.05)。首次报道了鲟鱼源致病株金黄杆菌，通过其致病性研究为西伯利亚鲟金黄杆菌引发的病害防控提供参考。

包装材料对温州蜜柑贮藏品质的影响

孙国辽,陈红*,李善军,张衍林,熊俊强,邵显,夏彬芸

2019, 21(4): 104-113. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0438

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为确定适宜温州蜜柑贮藏期包装的薄膜材料，达到防止贮藏期柑橘交叉感染，降低腐烂率，保持柑橘良好感官品质的目的，以商业成熟度的温州蜜柑为实验材料，研究室温贮藏条件下，聚乙烯（polyethylene, PE）、聚氯乙烯（polyvinyl chloride, PVC）、聚丙烯（oriented polypropylene, OPP）三种常用包装材料对其贮藏期品质的影响。定期测定温州蜜柑在贮藏期间感官综合评价、失重率、糖酸比、维生素C含量、CO2浓度、菌落总数、质构剖面分析 (texture profile analysis，TPA)等指标的变化情况。用主成分分析法，将原始指标划分为6个主成分因子，累计贡献率为91.186%。利用构建的综合评价模型，计算综合评价指标F值。结果表明，不同薄膜包装材料对温州蜜柑贮藏期保鲜程度不同；PE薄膜在保持温州蜜柑的感官品质、抑制水分流失、保持较高的糖酸比和较低的CO2浓度等方面优于PVC薄膜和OPP薄膜；综合评价F值排序为：PE膜＞OPP膜＞PVC膜，故PE膜可首选为温州蜜柑贮藏的保鲜材料。上述结果为今后温州蜜柑的贮藏保鲜和柑橘包装机械的研究提供应用依据和理论参考。

射频解冻数值模拟过程中不同方法所获初始电压值对样品温度的影响

李玉林1,2,李锋1,2,王易芬1,2,3,焦阳1,2,4,5*

2019, 21(4): 114-122. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0142

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针对射频解冻有限元模拟过程中所需极板电压难以由实验获取的问题，以冷冻牛肉为例，采用3种不同方式间接获取的输入电压（固定电压、实际阳极电压和公式推导电压），运用有限元模拟方法对3种尺寸（小：160 mm×102 mm×60 mm；中：220 mm×140 mm×60 mm；大:285 mm×190 mm×60 mm）的冷冻牛肉进行射频解冻，对比了模拟和实验获得加热速率和温度分布中电压选择的有效性。计算机模拟结果与实验结果对照表明，射频解冻能够均匀快速解冻冷冻牛肉样品，但存在少部分边角过热效应。对比三种输入电压模拟与实际试验验证得到的升温曲线和表面温度分布，结果表明阳极电压值数值与实际电压值较为接近，约为7.2~8 kV，而推导电压值最高，约为9.2~10.7 kV。选用推导电压值的70%～80%作为模拟值时，所获得的样品升温速率和终温最为接近实验结果。该研究结果可为精确模拟射频解冻过程的输入参数的获取提供参考。

食品质量安全可追溯系统研究与应用综述

何德华,史中欣

2019, 21(4): 123-132. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0326

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食品质量安全是目前备受瞩目的热点问题，可追溯系统能够帮助消费者、政府、食品供应者在市场交易中获取足够的商品信息，从而改善市场中信息传递效率低和消费者“逆向选择”的状况，缓解食品安全问题出现后消费者对企业和政府存在的担忧和不信任问题。从可追溯系统的内涵和记录形式、可追溯系统中消费者、供应者和政府行为以及可追溯系统的设计方法等方面进行归纳总结，通过对比分析国内外已有研究中的不足，指出今后我国食品质量安全可追溯系统的研究方向，以期为后续研究提供一些新视角。

淮北土石山区不同土地利用方式对土壤团聚体组成的影响

林杰1,张阳1,朱艳芳1,董波1,潘颖1,丁鸣鸣2

2019, 21(4): 133-142. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0207

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为了探索经济林发展对土壤性质的影响，以赣榆区西北部小流域为研究区，选取具有代表性的三种经济林类型（板栗林、苹果林及山楂林，三者均为针阔混交林转变而来），并以无人为干扰的针阔混交林为对照，采用湿筛法研究了不同土地利用方式下土壤团聚体状况和变化规律，并基于非度量多维尺度分析（NMDS）探究了其影响机制。结果表明：①0~10 cm和10~20 cm土层上，随着粒级的增大，各土地利用方式团聚体百分含量呈先增大后减小的趋势，整体而言，不同土地利用方式下团聚体组分的差异主要表现为针阔混交林和经济林间的差异，团聚体百分含量存在差异的粒级主要为<0.25 mm和>1 mm的团聚体。②平均重量直径（MWD）在不同土地利用方式下差异性显著，0~10 cm，针阔混交林土壤MWD显著大于板栗林；10~20 cm，板栗林和山楂林土壤MWD显著大于苹果林；20~30 cm，山楂林土壤MWD显著大于苹果林，几何平均直径(GMD)变化不明显。③NMDS轴分析显示土壤容重与NMDS1显著相关，土壤总有机碳、总氮和碳氮比与NMDS1略相关，土壤总有机碳与NMDS2略相关。研究表明经济林的营造影响了土壤团聚体状况，且主要表现为土壤中大团聚体比例的降低和微团聚体比例的上升，总体而言，经济林团聚体稳定性低于针阔混交林，其中苹果林土壤团聚体稳定性最差，土壤容重和土壤碳氮是影响土壤团聚体组分的重要因素。

不同磷水平下施加腐植酸对藜麦生理特性及产量的影响

庞春花1,2,华艳宏1,张永清1,贺笑1,薛蓉2

2019, 21(4): 143-150. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0486

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通过不同施磷水平下配施腐植酸探究提高藜麦生长及产量的最佳施肥量，为藜麦优质栽培提供理论依据。利用盆栽试验，以“藜麦1号”为研究材料，研究对照（0 g/kg）、低磷（0.1 g/kg）、中磷（0.2 g/kg）、高磷（0.3 g/kg）4个施磷水平下，施加腐植酸对藜麦根系生理指标及产量等的影响。结果表明，藜麦叶片叶绿素含量、根系抗氧化物酶活性及其产量均随施磷量的增加呈现先增加后降低的趋势，且均以中磷水平最佳。施加腐植酸可提高所有施磷水平下的藜麦叶绿素含量、根系活力、SOD酶活性、POD酶活性及其产量，籽粒产量和增产率均以低磷水平下施加腐植酸与中磷水平下施加腐植酸处理较高，其中籽粒产量分别比对照组提高88.42%和100.76%，但磷肥农学利用率及偏生产力以低磷水平施加腐植酸处理最佳。综合考虑，此条件下0.1 g/kg的施磷水平添加腐植酸处理最适合藜麦生长，可以提高磷肥利用率和产量。

晋北地区不同芸豆品种（系）的适应性评价

殷丽丽1,邢宝龙2*

2019, 21(4): 151-157. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0606

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为分析不同芸豆品种（系）在晋北地区的适应性，在山西晋北地区，对引进的12个芸豆品种（系）的生育期、农艺性状、产量构成因素、产量等指标进行调查，运用主成分分析法对其适应性进行分析和评价。结果表明，供试的12个品种（系）中除BY2015-1无法在晋北地区成熟，其余11个品种（系）在晋北地区的适应性较好；对11个品种（系）的9个性状进行主成分分析，提取3个主成分因子，即产量与株型因子、生育期与荚长因子和分枝数因子，累积贡献率为86.054%；根据各品种（系）的主成分得分和综合得分，共筛选出4个适宜晋北地区种植的芸豆品种（系），分别为中芸5号、龙12-2614、中芸4号和中芸6号，其中中芸5号的综合得分最高，产量也最高；聚类分析表明，11个芸豆品种（系）可划分为两大类，其中中芸5号、龙12-2614、中芸4号和中芸6号聚为一类。结果为芸豆品种的评价和筛选提供了新的思路和方法。

四川龙溪-虹口常绿阔叶林凋落物与土壤碳、氮、磷化学计量特征分析

许安妮1,王宸1,陈润芍1,刘洋1,曾建1,2*

2019, 21(4): 158-167. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0205

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以龙溪虹口海拔873~2 211 m的常绿阔叶林为研究对象，通过野外采集和室内分析，探讨了常绿阔叶林土壤与凋落物有机碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量特征对海拔、土层和森林类型的响应特征。结果表明：①随着海拔的上升，不同土层的土壤和凋落物有机碳、氮、磷含量均呈现出增加的趋势；土壤和凋落物有机碳、氮、磷含量与海拔呈极显著正相关关系。②土层厚度与土壤N/P和C/P显著负相关，海拔和森林类型与凋落物C/P显著负相关，森林类型仅与凋落物N/P显著负相关。③研究区内土壤和凋落物C/N高于中国森林系统土壤和凋落物C/N，表明凋落物分解速度较慢，矿化和腐殖化程度较低，土壤硝酸盐淋溶风险较低，养分贮藏能力较好。土壤氮、磷含量与凋落物C/N和C/P显著负相关，说明该地区凋落物分解受土壤氮、磷元素共同的限制。研究结果可为探讨森林土壤养分供应和限制因素以及研究区域内土壤质量评价和森林管护提供科学依据。

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