摘要：
黄土高原的“退耕还林”工程是世界上最大的植被重建工程。然而，植被重建引起的土地利用变化会影响水循环和碳循环，其不同的后果尚未得到很好的理解。因此，重新布设植被措施的合理性和可持续性受到质疑。本研究量化了植被重建引起的土地利用转换对黄土高原典型流域水循环和碳循环的影响，并确定了森林或草地重建后既有利于水土保持又有利于固碳的适宜区域。我们使用了一个耦合的水文-生物地球化学模型，通过设计各种来自还林政策的假设土地利用转换情景，模拟水和碳方面的一些关键成分的变化。与基准条件（2000年土地利用）相比，当用森林或草地取代陡坡耕地时，产沙量和产水量都大幅下降。将坡度大于25°、15°和6°的耕地退耕还林（CTF）将增强碳固存，而对土壤含水量的负面影响可以忽略不计，而用草地取代耕地（CTG）将导致净初级生产力下降，但土壤含水量大幅增加（3.8%-14.9%）。与基准条件相比，CTF土壤有机碳将增加0.9%-3.2%，而CTG则保持相对稳定。通过测试各种假设的还林还草情景，我们确定了CTF和CTG的潜在优先地区，在这些地区重新植被可能是适宜的，并可能有利于保持水土和加强碳固存。我们的研究强调了在还林还草政策下未来水和碳耦合管理的挑战，我们的定量结果和潜在还林还草区域的识别可以为决策者提供信息，以寻求黄土高原的最佳管理。
碳 ； 土地利用变化 ； 黄土高原 ；泥沙； SWAT-DayCent ； 水资源
在区域和全球范围内，为了恢复退化的生态系统，广泛采用了还林还草政策，如植树造林计划和建立保护区。植被重建可以导致土地利用的变化，这在陆地生态系统中起着重要作用，因为它与水、碳和养分循环明显相关。土地利用变化可以通过改变植被覆盖和地表过程来影响水文过程和碳循环（如植被生产、土壤碳储量和二氧化碳通量）。了解植被重建引起的土地利用变化的综合环境影响对于生态系统管理和相关政策的制定至关重要。
植被重建是中国生态系统恢复和水土保持的重要工程。中国政府于1999年发起的与大规模重建植被有关的著名战略，即“退耕还林（GGP）”项目，旨在将低产陡坡耕地退耕还林或还草。中国黄土高原因其稀疏的植被覆盖而以严重的土壤侵蚀而闻名，这使其成为GGP的试点地区。
黄土高原GGP的主要目标是将陡坡上的耕地（大部分在15°以上）转化为森林或草地，以减轻土壤侵蚀。据报道，黄土高原的植被覆盖率已从1999年的31.6%增加到2013年的59.6%，在过去二十年中，约16000 km2的陡坡耕地已转化为种植植被（森林或草地）。因此，由于植被重建引起的土地利用变化，水循环和碳循环发生了很大变化。中国政府计划到2050年再投资95亿美元用于黄土高原的植被重建。从这个意义上说，未来土地利用将经历持续的变化，这将对包括水、泥沙和碳固存在内的关键环境要素产生积极和消极的影响。
在过去的几十年里，许多研究调查了植被重建引起的土地利用变化对黄土高原水循环或碳循环的影响。相关报道指出黄土高原典型黄土丘陵沟壑区陡坡地（坡）退耕还林可以减少地表径流和土壤含水量。自退耕还林实施以来，土地利用变化对径流的影响越来越大。植被重建计划是减少黄土高原径流和产沙量的主导因素。使用多元回归方法来量化造林对区域土壤有机碳（SOC）固存的影响，结果发现从农田到森林和草地的转换可以增强碳固存。通过对遥感数据的分析，人们发现植树造林显著提高了生态系统生产力。这些研究对于理解土地利用变化对水、泥沙和碳动力学的影响是有价值的。然而，他们只关注一个方面（例如，水或碳），很少有研究评估综合影响，这可能会扭曲土地利用计划，特别是考虑到水沙和碳之间的权衡。更重要的是，与GGP推动的土地用途转换相关的一些重大挑战仍未解决。例如，有许多问题涉及有多少坡度在15°到25°之间的土地应该退耕还林或还草，以及如何加强碳固存以减缓气候变化，同时通过重新植被保持区域水安全。回答这些问题涉及许多挑战，例如基本的解释模型、更现实的情景设置，以及识别潜在的重新植被区域以告知决策者。
为了应对上述挑战，本文首次应用耦合水文-生物地球化学模型（SWATDayCent）来调查GGP驱动的土地利用转换的潜在环境影响，并优化植被重建政策。与以往的研究不同，这项研究集中于与碳水相关的多个环境指标，以更全面地了解植被重建引起的环境影响。选择典型的黄土丘陵沟壑区——泾河流域（JRB）作为案例研究区。通过设定GGP下一系列潜在的土地利用转换情景，我们使用SWAT-DayCent模拟了水（如产水量、土壤水和泥沙量）和碳（如净初级生产力（NPP）和有机碳）几个关键组成部分的变化。
泾河流域是黄土高原上一个典型的大型黄土丘陵沟壑流域（图1）。流域面积45421 km 2 ，位于半湿润和半干旱过渡地带，属于典型的温带大陆性气候。泾河发源于六盘山，全长约455 km 2 。年平均降水量和温度分别约为350-600mm和8-13°C。由于降水的空间变化，气候从南到北从半湿润到半干旱变化。流域内主要的土地利用类型是耕地、草地和森林，占总面积的90%。根据不同的生物物理和气候条件，泾河流域可分为四个生物气候带：半湿润森林、半湿润至半干旱森林-草地、半干旱草地和干旱和半干旱沙漠-草地。由于气候干燥和土壤疏松，该盆地经常遭受严重的缺水和水土流失。
图1. （a） JRB的位置和数字高程。红色虚线表示生物气候边界，JRB分为四个区域：森林（半湿润森林区）、森林-草地（半湿润至半干旱森林-草地区）、草地（半干旱典型草地区）和沙漠-草地（干旱和半干旱沙漠-草地区）。（b） 典型黄土地貌和（c）坡地的照片。这些照片是2018年9月在JRB典型的黄土丘陵沟壑区拍摄的。DEM：数字高程模型（m）。本研究的模拟是基于张家山（ZJS）站进行的。
SWAT-DayCent 耦合模型是通过整合广泛使用的流域分布式水文模型（土壤和水评估工具（ SWAT ））和主要的生物地球化学模型（ CENTURY 模型的每日版本， DayCent ）开发的。在 SWAT-DayCent 的耦合中， SWAT 模型被设置为基本框架， DayCent 被嵌入到 SWAT 中，并添加了一些新的数据转换和消息传递功能。在运行过程中， SWAT 模型首先模拟基于水文响应单元（ HRU ）的水文过程，并生成逐日所需的数据。然后， DayCent 可以自动获取每个 HRU 的具体信息，并模拟所有 HRU 的生物地球化学循环。主要输出包括 SWAT 产生的水文成分（例如，产水量、河流流量、土壤水分和蒸散量（ ET ））和 DayCent 产生的生物地球化学成分（例如， NPP 、 SOC 、土壤呼吸和生物量），使我们能够分析流域尺度的水循环和碳循环。 SWAT-DayCent 的细节和应用可以在我们之前的研究中找到。这种耦合的水文 - 生物地球化学模型可以同时模拟流域尺度的水文和生物地球化学循环，因此可以支持综合的水 - 碳分析和管理。事实上，没有一个单一的模型能够模拟流域尺度的水文和生物地球化学过程。 SWAT-DayCent 的应用为研究人类活动对流域尺度的水循环和碳循环的影响提供了一个合适的视角。
地理信息系统（GIS）界面ArcSWAT用于描绘分水岭并自动输入模型参数。ArcSWAT所需的空间输入包括地形、土地利用、土壤类型和气象信息。数字高程模型（DEM）是从航天飞机雷达地形任务（SRTM）获得的，分辨率为90m 。2000年30 m分辨率的土地利用数据来自中国科学院遥感与数字地球研究所。土壤特性数据由中国西部生态与环境科学数据中心提供，分辨率为1 km。每日气象数据来自中国气象局数据中心。
使用张家山（ZJS）站（图1）的月径流（1973-1979年用于校准，1980-1990年用于验证）和产沙量（1973-1978年用于校准，1979-1987年用于验证）数据来校准和验证SWAT部分，并使用年度遥感NPP（2000-2010年）来验证DayCent部分。对于SWAT，使用敏感性分析确定了最敏感的参数（附录A中的S1表）。对于DayCent，最重要和最敏感的参数“PRDX”是根据自己的经验和以前的研究选择的。就数值标准而言，径流模拟的Nash系数（NSE）、相关系数（R 2 ）和百分比偏差（PB）分别为0.70、0.71和6.7%，而泥沙模拟的数值分别为0.58、0.71和24.9%（图2）。根据模型评估标准，这些统计评估表明SWAT校准良好。对于验证，SWAT模型也表现良好，径流模拟的NSE、R2和PB分别为0.54、0.62和5.3%；而对于泥沙模拟，这三项分别为0.60、0.67和30.2%。对于DayCent，采用Model-R耦合器进行验证，该校准方案可在之前的研究中找到。统计评估方法显示，所有三种生态系统（作物、森林和草地）的|PB|值均小于5%，R 2 范围为0.21至0.55，均方根误差（RMSE）范围为20.8至39.3克碳/平方米/年（g C·m -2 a -1 ）（图3）。虽然DayCent的表现不如SWAT，但考虑到遥感NPP和碳模型的不确定性较大，模型表现还是令人满意的。
图2. 张家山站每月（a）径流和（b）产沙模拟
图3. （a）农田、（b）森林、（c）草地和（d）整个流域的遥感NPP和DayCent模拟NPP的比较。红色虚线代表1：1线。
2.4.1.重新植被项目大纲
GGP由中国政府实施，旨在恢复该国的森林和草原，以减轻水土流失。GGP项目实施中最重要的标准之一是坡度——坡度超过一定程度（称为目标坡度）的耕地应被转化为森林或草地。在黄土高原所在的西北地区，目标坡度是15° 。这表明坡度比15° 更陡的农田将被强烈推荐用于退耕还林或还草。此外，坡度小于6° 的土地需要保护用于农业，因为它们的土壤侵蚀程度低，土壤肥力相对较高，并且需要粮食生产。基于上述政策和要求，设置了土地用途转换场景，如下节所述。
2.4.2.植被重建情景
首先，就GGP而言，根据2000年的实际土地利用情况建立了六种潜在的重新植被设想（表1）：
（1）CTF：将陡坡耕地退耕还林。情景S1–S3指的是坡度大于25°、15°和6°的耕地转化为森林。
（2）CTG：将陡坡耕地改为草地。情景S4-S6指的是坡度大于25°、15°和6°的耕地转化为草地。
除了坡度之外，生物气候条件也应考虑到重新植被的适宜性和可持续性。在本的研究中，泾河流域分为四个生物气候带：森林、林草、草地和沙漠-草地（图1）。众所周知，森林和林草地带适合植树造林，而草地和沙漠-草地地带可以种草。在这种适宜性的驱动下，建立了三个额外的重新植被方案。
（3）退耕还林（CTFG）：将坡度大于25°、15°和6°的耕地分别在森林和林草地带退耕还林，或在草地和荒漠草地地带退耕还草。这些转换由场景S7–S9表示。
表2列出了相应的土地使用比例。利用历史气候应力数据（1976-2005年），建立了具有基准条件（2000年土地利用）和九种植被重建情景的SWAT-DayCent模型，并运行了30年。
表1. 潜在植被重建情景的缩写和定义
表2. 2000年土地利用和拟议的重新植被备选方案中土地利用比例的百分比（%）
“—”表示与2000年土地利用相比没有变化。BS代表2000年的实际土地利用情况。
图4. 2000年土地利用和拟定的重新植被方案之间流域平均产水量（WY）、产沙量（SY）、土壤水分（SW）、净初级生产力和有机碳的百分比变化。径向轴上的数字表示相对于2000年土地利用的百分比变化（%）。
通过比较基线条件和重新植被引起的情景之间的差异，量化了重新植被对流域平均环境的影响。为了确定适合植树造林或种草的区域，执行了叠加分析（栅格计算）来计算特定HRU的净变化。如果目标元素之间存在冲突，则建议进行权衡——一个元素增加，另一个元素减少，而如果水的可用性、土壤保持和碳汇同时增加，则会产生协同作用。如果重新植被可以同时有益于水（增加土壤含水量）、土壤（减沙）和碳（有机碳增量），则确定适合重新植被的候选区域。基于对土壤含水量、产沙量和有机碳的总影响程度，为候选区域的CTF或CTG定义了五个推荐度——非常低、低、中、高和非常高。总影响量的计算是将重新植被（CTF或CTG）对每个单独指标（即土壤水、减沙或有机碳）的影响归一化，然后将它们的归一化值相加。当特定目标区域（HRU）的总影响幅度（TIM）低于5%百分点时，可以确定非常低的推荐度，当TIM高于或等于5%但低于25%百分点时，确定为低推荐度，当TIM高于75%但低于或等于95%百分点时，定义为高推荐度，当TIM高于95%百分点时，定义为非常高推荐度，当TIM在25%和75%百分点之间时，可以将特定区域标记为中等推荐度。非常高的推荐度表明造林或种草可以实现最大的环境效益（即对上述环境指标的积极影响：土壤含水量、泥沙量和有机碳储量），其次是高、中、低和非常低的推荐度。
图5. CTF情景下（S1-S3）WY、SY、SW、NPP和SOC变化的空间模式。数字表示相对于2000年土地利用的百分比变化（%）。空白表示无变化的区域。
图6. 如图5所示，但在CTG情景下（S4–S6）。
图7. 如图5所示，但是在CTFG场景下（S7-S9）。
图8. 坡耕地的土地利用转换有利于水资源、土壤保持和碳固存的潜在地区：（a） CTF和（b） CTG。颜色表示特定区域的推荐程度，红色、橙色、浅绿色、绿色和深绿色分别表示非常低、低、中等、高和非常高的推荐程度。
1、 环境指数的变化 ：
①CTF与基线条件相比，从农田到森林的转换在具体情景中可能有不同的影响（S1-S3，图4），但产水量和产沙量都将减少。从S1的-4.7%和-5.2%到S3的-17.0%和-19.1%，产水量和产沙量的相对减少程度不同。这表明增加坡地森林覆盖可以减少水资源，但可以减轻土壤侵蚀。模拟结果还显示，CTF可能对根区土壤含水量有轻微影响（图4）。此外，NPP增加了1.3%-4.7%（S1-S3），SOC增加了0.9%-3.2%，这取决于造林面积，表明造林增强了固碳能力。
②CTG与CTF的情况类似，退耕还草会导致产水量和产沙量下降（图4）。随着越来越多的坡耕地转化为草地，产水量呈下降趋势，但下降幅度小于CTF。坡度大于25°的农田退耕还草（S4），产水率下降2.4%，而坡度大于6°的农田退耕还草（S6），产水率下降幅度可达8.6%。随着草地面积的增加，产沙量会减少。从S4中的-5.6%到S6中的-10.7%，下降幅度会有所不同，与CTF情景相比，下降幅度相对较低。很明显，土壤含水量大幅增加，从S4的3.8%增加到S6的14.9%。此外，净初级生产力大幅下降，幅度从S4的-3.9%到S6的-14.7%，这可归因于较低的草产量。CTG不同情景下的SOC保持相对稳定，表明CTG对SOC的影响较小。
③CTFG情景下的产水量和产沙量的相对变化类似于CTF和CTG的情况（图4）。相对于基线条件，产水量和产沙量的减少幅度从S7的-5.4%和-5.9%到S9的-17.3%和-16.5%不等。与CTG相似，土壤含水量会随着更多陡坡耕地转化为森林和草地而增加。但增幅低于CTG，最大增幅出现在S9，增幅为6.9%。此外，与基线条件相比，情景S7至S9下的NPP将略有下降（-0.8%至-4.2%），而SOC略有上升，幅度从S7的0.6%到S9的1.8%。
2、环境指数变化的空间模式 ：
环境指数变化的空间模式是不均匀的，在不同的情况下有所不同。在CTF（图5），产水量和产沙量显示了类似的变化模式。
随着植树造林的增加（从S1到S3），泾河流域更多地区（尤其是北部盆地）的产水量和产沙量都有所减少。土壤水分下降主要出现在北部地区，表明半干旱地区对造林相对更敏感。随着造林面积的扩大，植被净初级生产力和有机碳都有明显的增加，但净初级生产力的增加幅度相对高于有机碳。
在CTG（图6），随着草地面积的增加，北部和中部地区的产水量呈下降趋势（情景S4至S6）。产沙量的变化规律与产水量的变化规律相似。然而，西部和南部地区的一些地区的产沙量略有增加。与CTF不同，南方和北方地区的土壤含水量略有增加，表明草地种植对土壤保水有积极作用。随着草地种植面积的增加，泾河流域越来越多的地区表现出净初级生产力的下降，这是因为与农作物相比，草的生产力较低，而有机碳保持相对稳定。
随着森林和草地的种植，产水量和产沙量持续下降的区域不断增加（情景S7至S9，图7）。这一现象表明，在半湿润地区植树造林和在半干旱地区种草都有助于保持土壤，但减少了产水量。混合情景会对土壤水含量产生轻微的积极影响，只有一小部分显示土壤水含量下降。种草和造林的净初级生产力有明显差异，种草降低生产力，造林提高生产力。有机碳的变化在空间上是不均匀的，混合情景也会对有机碳产生轻微的积极影响。
3、 适合植被重建的地区 ：
如前所述，重新植被减少了土壤侵蚀，但导致水资源减少，并可能增加大多数地区的碳固存。这表明，在重新植被计划下，水 - 沙 - 碳之间存在权衡或协同作用。问题是，是否有任何地区的 CTF 或 CTG 转换（即陡坡耕地变成绿地）将有利于水资源、土壤保持和碳封存。为了解决这个问题，叠加这些关键环境指数的空间地图。如图 8 （ a ）所示，坡度大于 25° 、 15° 和 6° 的潜在碳汇区被确定为碳汇不会对水、 泥沙 和碳产生负面影响。这些候选区域主要位于盆地中部和南部。根据对水、 泥沙 和碳的影响程度，设置了三个不同的推荐等级（低、中和高，见第 2.5 节）。如图 8 所示，南部盆地坡度大于 25° 、 15° 和 6° 的大面积区域高度（包括非常高和高度）推荐转换（即 CTF ）。大部分地区被中度推荐转化，中部和西部边缘的部分地区被低度和非常低度推荐。
坡度大于 25° 、 15° 和 6° 的候选 CTG 区域如图 8 （ b ）所示，其中大部分位于中部和北部盆地，只有部分位于南部盆地。只有西部边缘坡度大于 25° 、 15° 和 6° 的小部分区域处于高和非常高的转换建议值（即 CTG ） ， 而北部盆地的大部分区域处于非常低的建议值。有趣的是，推荐的 CTF 或 CTG 地区通常符合生物气候分类 ： 推荐的 CTF 地区主要位于半湿润森林和林草地带，而推荐的 CTG 地区主要位于林草和草地地带。这些结果证明了在实施重新植被计划时考虑气候条件的必要性。
讨论
1.还林还草方案的环境影响
增加坡地上的森林和草地覆盖会减少产水量，这种减少的幅度取决于土地利用转换的程度。产水量是集水区供水能力的代表，与区域自然和经济条件密切相关。与农田相比，在坡地上种植更多的树木会导致更多的水分流失，因为其相对较大的叶面积和蒸腾速率，而在坡地上种植草会加快土壤的蒸发速率，因为它不能保护土壤表面免受太阳辐射。随着坡地森林和草地覆盖度的增加，产沙量预计会减少。
一般来说，当农田被草或树取代时，地表粗糙度和蒸散量会得到改善，导致产水量和产沙量减少。对于土壤水，这项研究表明，坡地森林覆盖的增加可能对土壤水含量有轻微影响，这可归因于陡坡上最初较低的保水潜力。邱等人也报道了陡坡（>25°和15°）退耕还林对延河流域土壤含水量的轻微影响。这说明了坡地造林在保持水土方面的关键作用。与森林相比，草的根深较浅，生长所需的水较少，导致CTG和CTFG的土壤含水量增加。
这一发现也得到实验研究的支持。例如，于等人报告了黄土高原丘陵沟壑区草地的土壤湿度高于森林和农田，尤其是在雨季。除了土地利用类型，地形（如坡向和高程）也在影响土壤含水量方面发挥着重要作用，使土壤含水量对土地利用变化产生复杂的响应。因为森林具有相对较大的生产力，在坡地上植树造林无疑会增加区域产量并增强土壤有机碳的固存。相比之下，用草地代替坡耕地会导致较低的产量和较弱的有机碳积累，因为其生产力较低。
2.水可用性、土壤保持和碳固存之间的权衡和协同
本研究揭示了在潜在的土地利用转换情景中，水资源可利用性、土壤保持和碳固持之间的显著冲突。产水量和碳之间的冲突主要出现在CTF备选方案中，表明管理水、土壤和碳可持续性的挑战与植树造林同时存在。这些发现也得到实验结果的支持。通过分析600多个观测数据，Jackson等人发现，在生物碳封存的情况下，全球范围内人工林每年减少227 mm的径流。这些发现证明了退耕还林保持土壤时水资源可持续性的重要性。土壤水和碳封存之间的冲突主要出现在CTG和CTFG。
这一现象突出表明，用草地代替坡耕地将有助于改善土壤水分，但代价是减少产水量和碳固存。从S4到S9，产水量、产沙量和净初级生产力持续下降，这与坡地种草有关。这一现象突出表明，在用草地取代坡耕地时，共同管理和加强这些生态系统服务存在挑战。在时间上，在基线和九种情景下，产水量、产沙量和净初级生产力随着时间的推移显示出类似的变化模式（附录A中的S1图）。
随着NPP的增加，产水和产沙量先减小后发散，表明水碳的关系可能随时间而变化。实际上，在1976-2005年期间，类似的产水量、产沙量、净初级生产力的年际变化及其总体正相关关系（图S1）可以用降水量变化来解释，这在我们之前的研究中已有阐述。在CTG和CTFG发现了对土壤含水量和有机碳的积极影响，表明在未来植被重建中考虑种草时有机会共同管理这两种生态系统服务。简而言之，上述现象进一步证明了水、土壤保持和碳固存之间的权衡和协同作用在植被重建中共存。
3.政策含义
这项研究对与植被重建相关的碳水耦合管理有几个启示。首先，较大的空间变异性表明，特定的环境指数可能会根据未来的植被重建而在特定地点增加或减少，这突出了地方措施和精细管理的重要性。其次，我们对适合未来土地用途转换的潜在区域的识别将有助于实现“双赢”目标，并通过最佳土地用途规划/管理实现利益最大化。第三，大多数地区在一些环境指数方面有所改善，但在另一些方面有所下降（很少所有地区都有所上升），这表明权衡的重要性以及适当的人为干预以尽量减少负面影响的必要性。此外，本文的结果还可以支持具有类似生物物理条件且正在进行退耕还林还草有关的决策的地区，例如黄土高原的延河和渭河流域。
4.研究不足和未来前景
首先，尽管这项研究中使用的土地转换情景包括许多不同的组合，但没有明确研究具体的植被类型（即转换中涉及的森林和草地类型）。未来的研究应该评估不同森林或草地类型对水和碳的具体影响。第二，在水文生物地球化学过程的模拟中，我们只关注土地利用的变化，而没有考虑其他生态工程措施如大坝和梯田建设），这些措施也会影响水、泥沙和碳的动态。在今后的研究中，有必要考察生态工程措施的效果。第三，我们研究中的一些元素可能对气候变化敏感，未来的研究也应该考虑气候变化的影响。更重要的是，不断增长的人口和经济发展将增加对水的需求，因此决策者在实施植被重建项目时必须考虑社会经济系统。未来的研究应该将社会经济系统与自然生态系统联系起来，以避免黄土高原的水资源冲突。
本研究首次应用SWAT-DayCent耦合模型来研究植被重建引起的土地利用转换对水资源可利用性、土壤保持和碳固存的潜在影响。我们的结果表明，将有坡度的农田（>25°、15°和6°）转变为森林或草地可以减水减沙和产水量。坡耕地（>25°、15°和6°）退耕还林可以提高生态系统生产力，对土壤水分影响不大，而退耕还草会导致NPP下降，但土壤水分会大幅增加。退耕还林还草将对土壤有机碳产生积极影响。总之，重新植被可能导致土壤保持、水资源和碳固存之间的冲突。然而，通过分析包括水、泥沙、碳在内的环境指标的空间变化及其与土地利用模式的关系，确定了转换可以同时有益于水资源可用性、土壤保持和碳固存的潜在区域。研究结果对于决策者优化泾河流域的植被重建政策是有价值的，并有可能扩大规模，为黄土高原植被重建相关的碳水耦合管理提供信息。
