吳志輝

（寧國市林業(yè)局，安徽宣城 242300）

寧國市山核桃林生態(tài)修復(fù)技術(shù)探討與實(shí)踐

吳志輝

（寧國市林業(yè)局，安徽宣城 242300）

本文調(diào)查了我國山核桃重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)——安徽省寧國市山核桃林生態(tài)環(huán)境退化情況，分析了經(jīng)營方式、化學(xué)投入品等導(dǎo)致山核桃林生態(tài)系統(tǒng)退化的原因，提出以自然修復(fù)為前提，加強(qiáng)營林措施、生草栽培、引種紫穗槐等人工促進(jìn)生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施。寧國市自2010年開始全面實(shí)施山核桃林生態(tài)修復(fù)與重建工程，全面禁用除草劑，已推廣割灌機(jī)8 000余臺(tái)，推廣頻振式殺蟲燈1 550盞，生物措施修復(fù)的山核桃林達(dá)到0.5萬hm2，有效遏制了山核桃生態(tài)系統(tǒng)退化的趨勢(shì)。

山核桃林；生態(tài)修復(fù)；技術(shù)；探討與實(shí)踐

山核桃（Caryacathayensis）是我國特有傳統(tǒng)珍貴堅(jiān)果和重要木本油料樹種，從上世紀(jì)80年代末開始，在近20年高強(qiáng)度人類活動(dòng)的影響下，安徽省寧國市山核桃林生態(tài)系統(tǒng)遭受一定程度破壞，制約了產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。2010年以來，寧國市實(shí)施山核桃林生態(tài)修復(fù)與重建工程，林間植被得到恢復(fù)，生態(tài)系統(tǒng)退化的趨勢(shì)得到有效遏制。

1 基本情況

寧國市現(xiàn)有山核桃2.4萬hm2，其中投產(chǎn)面積1.53萬hm2，是全國第二大產(chǎn)區(qū)，山核桃占到該市有林地面積的13%。作為一種山地生態(tài)經(jīng)濟(jì)樹種，山核桃是皖南山區(qū)生態(tài)屏障的重要組成部分，它的分布區(qū)域大部分位于長江重要支流水陽江水系源頭，40%以上的山核桃林分布于土層淺薄，巖石裸露、生態(tài)脆弱的石灰?guī)r山地；10%的山核桃分布于植被覆蓋率低、保水能力差的，由花崗巖分化的沙土，全市坡度超過25°以上的林分占總面積的60%以上。山核桃林的生態(tài)安全與寧國市乃至皖南部分區(qū)域的生態(tài)安全休戚相關(guān)。

2 山核桃林生態(tài)系統(tǒng)退化機(jī)制

2.1 傳統(tǒng)經(jīng)營方式導(dǎo)致山核桃林生態(tài)系統(tǒng)退化

1980 以前寧國市僅有山核桃面積0.14萬hm2，其中老齡樹0.11萬hm2。進(jìn)入上世紀(jì)90年代以后，山核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，一些天然次生林、混交林和用材林被相繼改造為山核桃純林，在一些山脊線、土壤瘠薄等不適宜山核桃生長的山場(chǎng)也進(jìn)行造林；而新造林幼林和部分成林采取煉山、挖山墾復(fù)的經(jīng)營方式，局部地區(qū)水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重。2009年調(diào)查表明，全市山核桃種植區(qū)域中，存在地質(zhì)災(zāi)害隱患的生態(tài)脆弱區(qū)域超過1 333 hm2，超過6 666.7 hm2的成林林間地表植被不同程度遭到破壞，山核桃往往根系上浮、裸露，存在不同程度的土壤侵蝕，每到冬季或采收前，在山核桃主產(chǎn)區(qū)看到的林相往往是一片荒涼蕭瑟。據(jù)王云南在浙江省杭州市山核桃產(chǎn)區(qū)調(diào)查，每逢暴雨，林地沖溝密布，山核桃林地土壤大量流失，年侵蝕模數(shù)在3 500～8 000 t/（km2·年）[1-2]。

2.2 化學(xué)藥品的使用導(dǎo)致山核桃林生態(tài)系統(tǒng)退化

2.2.1 化肥

據(jù)調(diào)查，目前山核桃林間施肥量達(dá)到30kg/667m2，遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家規(guī)定的施肥上限225 kg/hm2，其中80%以上是撒施，利用率不到20%，1.53萬hm2投產(chǎn)林地年施肥量6 885 t，按20%利用率折算，每年揮發(fā)流失化肥5 508 t。

2.2.2 除草劑

產(chǎn)區(qū)使用最常見的除草劑種類為草甘膦和百草枯。生態(tài)破壞大多是從植被破壞開始。在生產(chǎn)過程中，為了幼林撫育以及成林果實(shí)采摘方便，施用草甘膦、百草枯等除草劑，部分林分林下灌木、雜草消失殆盡，原有的山核桃復(fù)層林轉(zhuǎn)變?yōu)閱螌恿?，從而使土壤裸露，水土流失?yán)重，林地土壤受到中度至劇烈侵蝕，侵蝕模數(shù)在1 157～3 887 t/（km2·年），人為經(jīng)營26年后，上層土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯下降[3-4]，造成林地生態(tài)環(huán)境日益惡化，影響了山核桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

滅生性除草劑——草甘膦，特別是10%的草甘膦水劑在1988-2000年間曾在產(chǎn)區(qū)一度廣泛使用。施用10%草甘膦水劑后，土壤微生物量有抑制作用，而鈉堿化度、總堿度、pH值都有升高的趨勢(shì)。特別是低含量草甘膦水劑中含有的可溶性雜質(zhì)鹽，長期使用可能造成重金屬在土壤中殘留，土壤鹽分不斷積累，造成土壤鹽堿化和土壤板結(jié)，肥力下降及有害物質(zhì)富集，影響植物正常生長，引起根系生長發(fā)育不良或死根，降低產(chǎn)量和品質(zhì)，最終造成土壤退化、水土流失等。觸殺型除草劑百草枯也能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，對(duì)鳥類、七星瓢蟲等有益昆蟲會(huì)產(chǎn)生不良影響；同時(shí)抑制土壤真菌種群，導(dǎo)致土壤微生物種群結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，種群多樣性減少。

2.3 有害生物導(dǎo)致山核桃林生態(tài)系統(tǒng)退化

由于化學(xué)農(nóng)藥、除草劑的一度廣泛使用以及大面積純林的出現(xiàn)，破壞了林間各種天敵滋生繁衍的環(huán)境，山核桃林整體林分抗性下降。進(jìn)入本世紀(jì)以來，山核桃的有害生物逐年加重，呈多發(fā)、頻發(fā)趨勢(shì)，這種趨勢(shì)已開始威脅整個(gè)山核桃生態(tài)系統(tǒng)的維持和發(fā)展。生態(tài)型病害——山核桃潰瘍病成為成林中最重要、最普遍的病害，超過60%的成林發(fā)生危害；2009年春季，山核桃枝枯病產(chǎn)區(qū)發(fā)生嚴(yán)重，危害面積超過666.7 hm2，為一般年份5倍以上，僅該市南極鄉(xiāng)梅村村發(fā)生整株枝枯的大樹就接近2 000株。山核桃花蕾蛆、刻蚜、油桐尺蠖等常規(guī)病蟲害發(fā)生面積居高不下，局部地區(qū)猖獗的山核桃紅蜘蛛近幾年擴(kuò)散蔓延十分迅速，天牛類、咖啡木蠹蛾等害蟲危害日益凸現(xiàn)，山核桃干枯病、山核桃果實(shí)黑斑病等新病害點(diǎn)狀發(fā)生，鼠害也在一些林分危害加重。

2.4 氣候變化導(dǎo)致山核桃林生態(tài)系統(tǒng)退化

極端天氣成為導(dǎo)致山核桃系統(tǒng)退化機(jī)制的重要因素之一。2008年1～2月，寧國市經(jīng)歷歷史罕見持續(xù)低溫雨雪冰凍天氣；2013年7～8月經(jīng)歷50年一遇的高溫干旱天氣，30%山核桃林木葉片變黃，影響山核桃林生態(tài)修復(fù)進(jìn)程；2012年臺(tái)風(fēng)“?？薄?009年臺(tái)風(fēng)“莫拉克”，分別造成1.4萬株和0.9萬株大樹倒伏；2005-2013年，共計(jì)因臺(tái)風(fēng)引起倒伏大樹2.5萬株，面積超過66.7 hm2。

3 山核桃生態(tài)修復(fù)模式及配套技術(shù)

3.1 自然力修復(fù)

地形復(fù)雜，雨水充沛的山地經(jīng)濟(jì)林，保護(hù)林下植被是保護(hù)生態(tài)條件的關(guān)鍵。寧國市屬于亞熱帶溫潤型季風(fēng)氣候，雨量充沛，年均降雨量1 481mm，物種豐富，山核桃林生態(tài)系統(tǒng)退化遠(yuǎn)沒有達(dá)到閾值下，只要減少人為壓力，次生演替完全可以讓退化的植物群落恢復(fù)生機(jī)[4]。

3.2 人工促進(jìn)生態(tài)修復(fù)

3.2.1 嚴(yán)格控制發(fā)展面積

嚴(yán)格控制發(fā)展面積，使山核桃產(chǎn)區(qū)經(jīng)營活動(dòng)約束在自然生態(tài)的承載力之內(nèi)。強(qiáng)調(diào)適地適樹和自然修復(fù)，逐步淘汰栽培區(qū)域內(nèi)一些立地條件不適合山核桃生長，有石漠化傾向的林分，及時(shí)更新適宜樹種或種植綠肥，或采取放任管理的方式實(shí)施自然演替。

3.2.2 禁用除草劑

自然生態(tài)修復(fù)不完全等同于免耕經(jīng)營，是以禁用除草劑為前提。山核桃現(xiàn)有林間不應(yīng)使用草甘膦、百草枯、綠草定、環(huán)嗪酮等各類化學(xué)除草劑，宜使用割灌（草）機(jī)在5月初至9月初進(jìn)行2～3次撫育。

表1 寧國市山核桃林生態(tài)修復(fù)中主要應(yīng)用植物種類表

3.2.3 生物修復(fù)措施

⑴生草栽培。植被恢復(fù)重建本質(zhì)是一個(gè)進(jìn)展演替的過程，恢復(fù)重建最有效、最省力的方法是順應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)的演替規(guī)律。山核桃現(xiàn)有成林以保護(hù)林間自然良性植被為前提，實(shí)施生草栽培。有研究表明，不同生草栽培后，山核桃林地土壤總有機(jī)碳（total organic carbon，TOC）質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著增加，但并未改變土壤碳庫的穩(wěn)定性；微生物多樣性指數(shù)（Shannon index，H）和均勻度指數(shù)（evenness index，E）則表現(xiàn)為油菜、紫云英處理顯著高于免耕[5]。顏曉捷研究表明，山核桃林地生草栽培明顯改善地溫，夏季降溫，提高地表濕度；生草提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化率，使土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鈣、有效鉀、錳、鋅和交換性K+、Ca2+平均含量高于清耕[5]。

對(duì)于受損嚴(yán)重的生態(tài)系統(tǒng)，僅靠自然過程無法修復(fù)，需要加以人為促進(jìn)才能得到修復(fù)。在自然生草的基礎(chǔ)上，宜種植油菜、蘿卜、紫云英、黃花菜等鄉(xiāng)土綠肥。石礫含量較高、土層淺薄等不耐旱的山場(chǎng)可以播種蘿卜等；除石礫含量較高、土層淺薄等不耐旱的山場(chǎng)以外，山核桃林下宜種植油菜，但不能收獲。宜于8月底9月初播種，不宜整地，在臺(tái)風(fēng)帶來降雨前散播。667m2播種量1～1.5 kg，出苗后兩周宜追肥，撒施復(fù)合肥20 kg。翌年4月初盛花期以前進(jìn)行刈割，可直接倒伏于林間或?qū)⒔斩捀采w于根際周圍，刈割時(shí)宜簇狀留存少量作為自然播種的來源。土壤濕度較好、土層深厚且相對(duì)肥沃的區(qū)域可選擇種植紫云英等，宜秋季播種。山核桃現(xiàn)有成林林下，可因地制宜，就近移栽繁殖野生石蒜、大巢菜、藤本金銀花、麥冬等。

（2）生物帶技術(shù)的應(yīng)用。植物籬的建植，按一定間距或按等高線種植草灌木或木本植物，冠幅小。林緣以及郁閉度低于0.7的林間均可帶狀行間種植紫穗槐小苗作為植物籬笆,宜采取株距10～15 cm，行距5～8m，沿等高線行間帶狀種植；林間空地也可小塊狀成片種植；株距10～15 cm，行距15～25 cm。土壤中度侵蝕退化的區(qū)域或者陡坡，種植密度可適當(dāng)加大，每條帶可種植2～4行；紫穗槐種植后1～2年內(nèi)宜增施氮肥和磷肥，促進(jìn)其迅速生長；種植后當(dāng)年不刈割，栽植后翌年冬季可刈割，高度低于10 cm，栽植后第3年開始，每年在5月下旬、7月下旬各刈割1次，作為綠肥直接覆于或淺埋于林間。紫穗槐還可沿林間作業(yè)便道、水平階梯和魚鱗坑邊緣種植。在土壤輕度侵蝕區(qū)域，還可選擇木槿等鄉(xiāng)土植物。木槿喜光而稍耐陰，好水濕而又耐旱，特別是對(duì)土壤要求不嚴(yán)，在重黏土中也能生長。其萌蘗性強(qiáng)，耐修剪，行間沿等高線帶狀種植，每帶2～3行，作為植物籬笆，修剪的枝葉也可作為綠肥。郁閉度較大的林分還可沿高線帶狀種植南天竺等耐陰灌木，每帶1～3行。

（3）土壤侵蝕退化區(qū)域的修復(fù)。輕度土壤侵蝕退化區(qū)域宜選擇種植白三葉、紫花苜蓿、木豆等根系較淺的豆科草本或灌木，還可種植籽粒莧等高鉀綠肥。中度土壤侵蝕區(qū)域宜種植紫穗槐、百喜草、胡枝子等，灌木可帶狀，草本宜全園種植。種植百喜草時(shí)，應(yīng)在夏季高溫干旱前刈割一次。郁閉度大于0.7的輕度或中度土壤侵蝕退化區(qū)域，林下可選擇種植矮化麥冬等耐陰草本。郁閉度低于0.7的輕度或中度土壤侵蝕退化區(qū)域，林間首選種植白三葉。白三葉秋播、春播均可，宜春播，3月底至4月底均可播種；播種前可使用割草機(jī)全面割草，宜帶狀整地，坡度平緩時(shí)也可全面整地，整地深度10 cm左右，帶寬0.5～1.5m，所整地帶之間保留1～1.5m生草帶，坡度大時(shí)生草帶宜寬。667m2施用有機(jī)肥100 kg+過磷酸鈣20 kg，撒施后淺翻并平整待播種，播種量（5～10）g/m2，均勻撒播后覆薄土或拌土后直接撒施，可使用除草劑進(jìn)行封閉處理；易干旱的林分播種前可使用保水劑，使用量為（15～30）g/m2，均勻撒施后耙入土中5 cm以下；白三葉苗期生長緩慢，為防雜草危害，應(yīng)中耕松土除草1～2次，可適當(dāng)使用除草劑，出苗1月后宜增施氮肥和磷肥1～2次；成坪后次年開始，采收前可使用割草機(jī)進(jìn)行1次撫育，生草帶每年使用割灌機(jī)撫育[6-7]。

（4）果蒲還山。山核桃采收后，山核桃外果皮宜就地脫蒲，就地集中堆放，發(fā)酵2～4個(gè)月后，可結(jié)合施肥，與肥料混合后，均勻覆于樹冠范圍內(nèi)的地表，坡度較大的山場(chǎng)應(yīng)采取溝施覆土或穴施的方式。

3.2.4 營林措施

（1）現(xiàn)有成林土壤肥力恢復(fù)?，F(xiàn)有林在種植應(yīng)用綠肥的基礎(chǔ)上，完善施肥技術(shù)體系。宜使用有機(jī)肥，如油菜籽餅肥、腐熟后的農(nóng)家肥以及優(yōu)質(zhì)商品有機(jī)肥等，提倡將有機(jī)肥與無機(jī)肥混合后施用。5月中、下旬應(yīng)補(bǔ)充施用鉀肥。施肥方法上使用溝施或穴施。

（2）種群調(diào)控措施?，F(xiàn)有山核桃栽培區(qū)應(yīng)禁止?fàn)I造大規(guī)模純林或在坡度大于35°的山場(chǎng)新造林，特別應(yīng)強(qiáng)調(diào)適地適樹的基本原則。新造山核桃純林連片面積不宜超過5 hm2，應(yīng)保留山脊植被帶，宜適當(dāng)保留原有喬、灌木，采取帶狀或塊狀整地，帶狀或塊狀混交造林，混交樹種可選擇當(dāng)?shù)剡m宜的鄉(xiāng)土樹種[8]。

（3）結(jié)果量低的衰老林分應(yīng)及時(shí)更新。采取截干更新或逐年擇伐的方式，同時(shí)在林間種植小苗以待更新。密度過大的林分應(yīng)進(jìn)行及時(shí)擇伐，調(diào)整密度至204～238株/hm2，立地條件適宜的山場(chǎng)宜稀植。

3.2.5 有害生物防治

山核桃有害生物防治應(yīng)以保護(hù)生物多樣性為前提，發(fā)揮天敵的控制作用，宜使用物理、人工等非化學(xué)措施，減少化學(xué)農(nóng)藥使用量和使用次數(shù)?，F(xiàn)有大面積純林山場(chǎng)宜掛設(shè)頻振式殺蟲燈，每1～2 hm2掛設(shè)一盞為宜。

3.2.6 土石工程技術(shù)措施

山核桃林宜因地制宜修建作業(yè)道、水土保持?jǐn)r蓄帶、蓄水池、排水溝等，坡度大于25°的山核桃林還應(yīng)修建水平階梯、小平臺(tái)、魚鱗坑等各種水土保持工程措施。

4 寧國市山核桃生態(tài)修復(fù)實(shí)踐

4.1 禁用除草劑，推廣割灌機(jī)

2010年以來，寧國市率先在全國山核桃產(chǎn)區(qū)禁用除草劑，推廣割灌機(jī)8 000臺(tái)，直接投入補(bǔ)貼購機(jī)資金600余萬元，目前割灌機(jī)持有量居全國山核桃產(chǎn)區(qū)首位。2014年11月調(diào)查，全市山核桃產(chǎn)區(qū)各類化學(xué)除草劑使用總量較2010年下降了85%。

4.2 推廣頻振式殺蟲燈

2011-2012年向林農(nóng)贈(zèng)送頻振式殺蟲燈1 550盞，覆蓋面積達(dá)到2 000 hm2。

4.3 推廣鄉(xiāng)土綠肥和水土保持植物

近5年來，全市已累計(jì)引種紫穗槐超過466.7 hm2，白三葉、百喜草800 kg，栽植油菜、蘿卜等鄉(xiāng)土綠肥面積達(dá)533 hm2。通過生物措施實(shí)施生態(tài)修復(fù)的山核桃面積約為1 333 hm2；推廣山核桃果蒲還山6 000 t，約占全市每年果蒲總量的15%。

4.4 推廣有機(jī)肥和生物農(nóng)藥

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全市有機(jī)肥、生物農(nóng)藥所占比例呈逐年上升趨勢(shì)，各類有機(jī)肥在肥料使用量中由2008年的5%提高到2013年的20%，生物農(nóng)藥在農(nóng)藥中的使用占有率由2008年的不足10%提高到2013年的30%。

4.5 構(gòu)建技術(shù)體系，開展技術(shù)培訓(xùn)

2012年，國內(nèi)第一個(gè)同類省級(jí)地方標(biāo)準(zhǔn)《山核桃林修復(fù)與重建技術(shù)規(guī)程》發(fā)布實(shí)施；密集開展技術(shù)培訓(xùn)，僅2010-2011年就開展技術(shù)培訓(xùn)75期，培訓(xùn)林農(nóng)1.2余人次。

5 討論

（1）植被恢復(fù)只是生態(tài)修復(fù)的第一步，一般來說，退化喬木林地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復(fù)，封禁時(shí)間為8年以上，而整個(gè)山核桃栽培區(qū)生態(tài)修復(fù)與重建工程將是一個(gè)長期的系統(tǒng)工程。以色列著名景觀生態(tài)學(xué)家Zev Naveh先生認(rèn)為，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)不僅要恢復(fù)其植被格局，而且還要恢復(fù)可持續(xù)健康狀態(tài)和富有吸引力景觀的所有過程。這就需要一種整體性的方法，既能保持和恢復(fù)生物多樣性，又能保證生態(tài)和人類文化景觀的異質(zhì)性，在自然和人類土地利用格局之間實(shí)現(xiàn)一種動(dòng)態(tài)平衡。目前產(chǎn)區(qū)應(yīng)用的冷季型草種僅有白三葉、綿棗兒、麥冬等較少的種類，山核桃林蕭瑟的冬季景觀仍難以在短期內(nèi)徹底改變。

（2）有機(jī)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變是農(nóng)業(yè)景觀復(fù)原的一條理想道路，生態(tài)修復(fù)進(jìn)程與建設(shè)有機(jī)山核桃生產(chǎn)基地可以進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。

（3）生態(tài)修復(fù)的模式還需要不斷探索完善。利用本土植物進(jìn)行生態(tài)修復(fù)是最經(jīng)濟(jì)的模式，生草栽培法需要長期堅(jiān)持，一般不能產(chǎn)生短期直接經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)還應(yīng)該注意到，能產(chǎn)生效益的林下修復(fù)型種植，林農(nóng)易于接受，才有可能快速廣泛推廣。

（4）長期使用草甘膦水劑等除草劑對(duì)于山核桃林地土壤影響及其對(duì)策需要進(jìn)一步深入研究。改變傳統(tǒng)的采摘方式，推廣人工撿拾落果，才能從根本上杜絕采摘前林間除草劑的使用。

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（責(zé)任編輯：楊婷婷）

Discussion and Practice on Ecological Restoration Techniques for Carya cathayensis plantations in Ningguo City

WU Zhihui
（Forestry Bureau of Ningguo City，Xuancheng 242300，Anhui，China）

In this paper a survey was made on the eco-environment degradation actualities of Carya cathayensis plantations in Ningguo City，a key carya-producing area in China，and the causes for its ecosystem degradation were analyzed including the management practice and chemical inputs.On the basis of natural restoration，some technical measures for artificially promoting its ecological restoration were put forward including strengthening forestation measures，grass cultivation，introduction of Amorpha fruticosa.The full implementation of the ecological restoration and reconstruction project for Carya cathayensis plantations began in Ningguo City in 2010.The use of herbicides were banned and over 8，000 brush cutters and 1，550 frequency oscillation pest-killing lamps were promoted.Carya cathayensis plantations restored with biological measures reached 5000 hm2，and its ecosystem degredation trend was effectively.

Carya cathayensis plantations；Ecological restoration；Techniques；Discussion and practice

S664.1

A

2095-0152（2014）06-0042-05

2014-10-20

2014-12-08

國家林業(yè)公益性行業(yè)專項(xiàng)——山核桃有害生物綠色防控技術(shù)研究與示范，國家富民強(qiáng)縣項(xiàng)目--寧國山核桃產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)集成示范與推廣后續(xù)項(xiàng)目，安徽省農(nóng)科院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（編號(hào)：14C0302）。

吳志輝（1973-），男，正高級(jí)工程師，主要從事山核桃相關(guān)科研和科技推廣工作。E-mail：wzh0563@163.com。