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长期定位施肥对土壤的碳氮共济效应情景分析

2014-02-25雷宝坤刘宏斌陈安强毛妍婷续勇波

生态环境学报 2014年10期
关键词:共济土壤有机全氮

雷宝坤,刘宏斌,陈安强,毛妍婷,续勇波

1. 云南省农业科学院农业环境资源研究所,云南 昆明 650200;2. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081;3. 云南农业大学,云南 昆明 650200

长期定位施肥对土壤的碳氮共济效应情景分析

雷宝坤1,刘宏斌2,陈安强1,毛妍婷1,续勇波3*

1. 云南省农业科学院农业环境资源研究所,云南 昆明 650200;2. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081;3. 云南农业大学,云南 昆明 650200

碳氮共济的概念体现了二者间共同依赖、共同转化、共同协作的关系,将土壤碳和氮均作为改善土壤质量的主动因素,这一概念有别于其它碳氮关系论述时只考虑元素间的被动耦合机制。土壤碳和氮之间存在着相互依存和相互制约的关系,土壤碳、氮在数量上和结构上需要处于什么样的状态才能够实现土壤碳氮的共济关系,土壤碳对氮有多大的承载能力等是值得探讨的问题。文章利用我国长期定位试验中的土壤碳氮数据,分析土壤的碳氮质量分数变化特征、施肥对土壤w(C)/w(N)比的影响、土壤碳对氮素的储存能力、碳氮共济关系及其情景分析,以便为充分挖掘土壤碳氮的生物学潜力、提高土壤生产力、改善环境和实现碳氮的良性循环提供依据。通过检索文献数据库,选取了69篇记载有土壤碳氮数据的有代表性的文章,获得土壤碳氮数据1782项。分析结果表明:土壤碳氮关系可以用yC=7.66xN+1.8162(r2=0.734**, n=737)表达,土壤平均全氮质量分数为1.17 g·kg-1,变化范围在0.08~3.52 g·kg-1之间,土壤平均有机碳质量分数为10.8 g·kg-1,变化范围在0.64~32.08 g·kg-1之间;土壤w(C)/w(N)比集中在7.6~10.7之间,占总样本的80%左右,有机无机配施有利于提高土壤的w(C)/w(N)比,单施化肥,特别是偏施某一种化肥时,将显著降低土壤的w(C)/w(N)比;在土壤氮素储存率为N 20 kg·hm-2·a-1,目标w(C)/w(N)比为9、10、11的情景下,目前已经处于碳饱和的土壤分别占:52.7%、72.1%、87.5%;储存率为N 50 kg·hm-2·a-1的情景下分别占:58.2%、78.2%、91.4%;储存率为N 100 kg·hm-2·a-1的情景下分别占68.7%、87.6%、95.8%。土壤碳氮质量分数变异很大,总体碳氮比稳定在7.66左右,偏施化肥将显著降低土壤的w(C)/w(N)比,较低的土壤w(C)/w(N)比和较高的氮素储存率情景下,土壤碳素对氮素储存能力将会迅速达到饱和,这将带来潜在的环境风险和降低土壤生产能力。土壤碳氮共济关系直接影响到土壤中氮素的固定、矿化、硝化等过程;也影响到土壤的微生物活性;对土壤有机质的质量也产生重要影响,最终将影响到植物的生长状况和带来环境风险。因此,进一步的研究工作应该侧重于揭示土壤碳氮共济失调的根本原因、揭示土壤有机质的组分变化和动力学特征。

碳氮共济;情景分析;碳饱和;w(C)/w(N)比

土壤有机碳是土壤质量的核心,是土壤肥力的物质基础,是植物养分的重要来源,土壤有机碳不仅决定着土壤中C、N、P、S,等养分循环和转化,而且也是这些养分元素最重要的“库”和“源”。土壤有机碳的数量和质量影响着土壤性质、过程和行为,在维持土壤质量、控制养分和污染物的生物有效性中起着重要的作用。欧洲早期的先民就已经开始施用有机肥来提高作物的产量(Bogaarda等,2013),土壤有机碳(SOC)在全球碳循环和气候变化中也起着关键的作用。土壤氮素是植物生长所必需的营养元素,是土壤生产力的重要限制性因素。土壤中氮循环将影响到其它重要的生物地球化学循环乃至全球环境变化。在过去的几百年中,人类活动向全球陆地氮循环中输人了双倍的氮量,已经引起了全球氮超载及一系列的环境问题。农田氮在土壤圈中的生物学富集主要依赖于碳的富集(氮的有机化),即依赖于光合作用或有机物第一性生产过程的强度,通常需20份以上的碳才能富集一份氮(w(C)/w(N)比≥20)。根据英国洛桑试验站150多年的试验研究,单施无机氮肥,土壤全氮只增加了0.02%左右,也不能使土壤有机碳显著增加。而日本在水稻土上10年的研究表明,随着化肥氮用量增加,土壤有机质也在增加,但是过量投入氮素,土壤有机质反而下降。根据研究,土壤有机碳质量分数在2%左右时,土壤的氮素利用效率是最高的(MAGDOFF和WEIL,2004)。我国面临着需要用越来越少的耕地养活越来越多的人口问题,保护高质量的耕地是解决问题的关键(Kong,2014),土壤碳氮的科学管理有助于建设高质量农田。

由此可见,土壤碳和氮之间存在着相互依存和相互制约的关系。土壤碳、氮在数量上、质量上和结构上需要处于什么样的状态才能够实现土壤碳氮的共济关系?土壤碳对氮有多大的承载能力?这些是值得探讨的问题,为此,本文利用我国长期定位试验中的土壤碳氮数据,分析土壤的碳氮质量分数变化特征、施肥对土壤w(C)/w(N)比的影响、土壤碳对氮素的储存能力、碳氮共济关系及其情景分析,以便为充分挖掘土壤碳氮的生物学潜力、提高土壤生产力、改善环境和实现碳氮的良性循环提供依据。

1 材料与方法

通过检索中国期刊网自1980年起有关长期定位试验的文献,收集了文献中不同处理的土壤的有机质质量分数和全氮质量分数。选取了69篇文章,数据覆盖了全国25个省、市、区,获得了892项0~30 cm土壤的有机质和全氮数据,同时获得了土壤剖面的碳氮数据159项。针对长期定位施肥试验中土壤的碳氮共济关系进行了深入的解剖和系统客观的分析。

碳氮储量的计算如下:

1 m土体碳氮储量的计算

Nmass=C×B×H×105

Nmass-土壤中全氮或有机碳储量(kg·hm-2)

C-土壤全氮或有机碳质量分数(%)

B-土壤容重(t·m-3)

H-土层厚度(m)

多个土层碳氮储量的计算,如果某一土体的剖面由k层组成,那么该剖面的土壤中全氮或有机碳储量TNmass的计算公式为:

土壤碳对氮储存能力计算:

利用SCHIPPER(2004)提出的计算模型进行计算:

Y-土壤有机碳达到饱和所需年数

Ct-1 m土体的碳储量(kg·hm-2),以C计算。

Nt-1 m土体的氮储量(kg·hm-2),以N计算。

w(C)/w(N)-土壤w(C)/w(N)比

SR-氮素进入有机质的速率(kg·hm-2·a-1),以N计算。

2 结果与分析

2.1 土壤碳氮相关性及其质量分数特征

从总体的土壤碳氮关系上看(图1),两者间呈显著的线性正相关,可以用yC=7.66xN+1.8162 (r2=0.734**,n=737)表达,由此可见土壤的w(C)/w(N)稳定在7.66左右。从土壤w(C)/w(N)分布频率看,其主要集中在7.6~10.7之间,占总样本的80%左右。

土壤的C质量分数与w(C)/w(N)之间的关系并没有表现出正相关关系,土壤的全氮质量分数与w(C)/w(N)之间的关系也没有表现出负相关关系,表明:土壤的w(C)/w(N)比总体上并没有随土壤碳的增加而增加,也没有随土壤全氮质量分数的增加而下降,土壤的w(C)/w(N)与土壤的碳氮质量分数之间表现出的是多样化的关系。

图1 土壤全氮与有机质的关系Fig. 1 Correlations between total nitrogen and organic carbon

土壤平均全氮质量分数为1.17 g·kg-1,变化范围为0.08~3.52 g·kg-1,极差为3.44 g·kg-1,全氮质量分数的变异很大。土壤平均有机碳质量分数为10.8 g·kg-1,变化范围为0.64~32.08 g·kg-1,极差为31.44 g·kg-1,有机碳质量分数的变异也很大。土壤碳氮质量分数极大的变异性,使得土壤碳氮的共济关系产生显著影响,使得碳氮回归直线的长度延长了,总体上降低了碳氮之间的相关性。有机质的质量分数不能单一决定土壤的w(C)/w(N)比(表1)。

表1 有机碳和全氮的基本统计量Table 1 Descriptive statistics of organic carbon and total nitrogen

从土壤有机碳分布频率来看(图2),土壤有机碳的质量分数主要集中在5.4~14.8 g·kg-1之间,这一质量分数范围的土壤有机碳占到土壤总样本的83.4%,有机碳小于5.4 g·kg-1的土壤样本占3.26%,有机碳大于14.8 g·kg-1的土壤样本占13.3%。土壤全氮的质量分数主要集中在0.6~2.0 g·kg-1之间,这一质量分数范围的土壤全氮占到土壤总样本的92.94%,其中以全氮质量分数为0.9 g·kg-1所占的比例最高,占总样本的37%,全氮小于0.6 g·kg-1的土壤样本占2.17%,全氮大于2.0 g·kg-1的土壤样本占4.88%。

2.2 不同施肥处理的土壤w(C)/w(N)比

从不同的施肥处理的土壤w(C)/w(N)比来看(图3),总体上来说,施用有机肥的处理土壤w(C)/w(N)比相对较高,其中以单施有机肥的处理土壤w(C)/w(N)比最高,为10.3。只施化肥的各处理均比施有机肥的各处理w(C)/w(N)比低。其中以偏施氮肥或磷肥的土壤w(C)/w(N)比最低,氮磷钾配合施用可以一定程度上提高土壤的w(C)/w(N)比,但是w(C)/w(N)比值均低于10。不施肥的空白处理(CK),土壤w(C)/w(N)比也能维持在相对较高的水平,为9.7,这一比值可以看成是土壤碳氮处于相对自然状态下的稳定值。通过人为的施肥措施,将会升高或者降低土壤的w(C)/w(N)比值。有机无机配施有利于提高土壤的w(C)/w(N)比,单施化肥,特别是偏施某一种化肥时,将显著降低土壤的w(C)/w(N)比。

根据土壤w(C)/w(N)比例高低,将土壤碳氮共济关系分成3种类型:w(C)/w(N)5~9、w(C)/w(N)9~12、w(C)/w(N)>12。将w(C)/w(N)<9和w(C)/w(N)>12作为土壤碳氮失衡的类型,w(C)/w(N)9~12作为土壤碳氮平衡的类型。在土壤w(C)/w(N)比例较小的条件下,土壤碳的质量分数变幅很大,在0.556%~2.268%之间(图4),可见,在土壤有机碳质量分数很高和很低的情况下都有可能发生土壤的w(C)/w(N)比例失衡。高有机碳质量分数下的w(C)/w(N)比例失衡主要出现在菜田土壤上;在土壤w(C)/w(N)比例相对平衡的类型中,土壤碳的质量分数变幅也比较大,在0.80%~2.57%之间,可见,在土壤有机碳质量分数贫乏的土壤上也有实现w(C)/w(N)比例相对平衡的可能。土壤有机质质量分数高而且w(C)/w(N)比例平衡的土壤主要出现在东北的黑土和部分有机无机肥配施的处理上。土壤有机质质量分数高且w(C)/w(N)比例协调也正是土壤培肥的目标;土壤w(C)/w(N)比例升高的情况主要发生在偏施秸秆、有机肥和不施肥的试验处理上。

图2 土壤有机碳和全氮质量分数的频率分布Fig. 2 Frequency distribution of total nitrogen and organic carbon in soil

图3 不同施肥处理的土壤w(C)/w(N)比Fig. 3 Carbon to nitrogen ratio with treatments

图4 土壤的w(C)/w(N)比特征Fig. 4 Characteristics of carbon to nitrogen ratio in soil

2.3 土壤碳对氮的储存能力情景分析

通过土壤剖面的碳氮质量分数数据,利用规划求解的方法得到土壤碳氮质量分数与剖面深度的函数关系:全氮与土壤深度的函数XN=1/(6.6796+ 0.11221XH)、有机碳与土壤深度的函数XC=0.4433×EXP(14.944/XH),由此可以得到不同土壤深度碳氮质量分数修正系数(表2)。这样就可以通过0~20 cm的土壤数据,将土壤的碳氮质量分数推演到1 m土体,进而可以计算出1 m土壤的碳氮储量。

利用土壤的碳氮储量、土壤w(C)/w(N)(9、10、11)以及土壤氮的转化速率(N 20、50、100 kg·hm-2·a-1),进行了土壤碳素对氮素储存能力饱和的情景分析。共设置了9种不同的情景(表3)。在土壤氮素储存率为N 20 kg·hm-2·a-1,目标w(C)/w(N)比为9、10、11的情景下,目前已经处于饱和的土壤分别占:52.7%、72.1%、87.5%;储存率为N 50 kg·hm-2·a-1的情景下分别占:58.2%、78.2%、91.4%;储存率为N 100 kg·hm-2·a-1的情景下分别占68.7%、87.6 %、95.8%。如果目标w(C)/w(N)很高(11),且氮素储存率也高(N 100 kg·hm-2·a-1)的情况下,土壤碳的储氮能力将迅速饱和,仅有4.2%的土壤目前没有饱和;如果目标w(C)/w(N)较低(9),且氮素储存率也低(N 20 kg·hm-2·a-1)的情况下,土壤碳的储氮能力达到饱和的时间会有所延长,有41.8%的土壤目前没有饱和(图5)。

表3 情景设置Table 3 Setting the scenarios

3 讨论

本文探讨的一个核心问题之一是土壤的w(C)/w(N)比问题,从图1可以看出,土壤总体的w(C)/w(N)比很低,稳定在7.66左右。有很多因素将会影响土壤的w(C)/w(N)比,在施氮量较低到适宜的范围内(N 0~134 kg·hm-2),美国23年的长期定位试验研究结果表明:随着施氮量的增加土壤w(C)/w(N)比也在增加,但是进一步增加施氮量,土壤w(C)/w(N)比反而下降(RAUN等,1998)。土壤的w(C)/w(N)比变化规律为轻组w(C)/w(N)比大于重组w(C)/w(N)比,随着土壤粒径的减小,土壤w(C)/w(N)比下降(LF150~2000 µm>IF150~2000 µm>HF150~2000 µm>50~150 µm>50 µm)(ACCOEA等,2004;YAMASHITA等,2006)。土壤颗粒态有机质和大团聚体中的w(C)/w(N)比要比微团聚体和粘粒中的高,土壤密度组分中的w(C)/w(N)比高低顺序为:POM<1.6>occluded POM>Mineral-SOM,说明与颗粒态有机质和大团聚体结合的土壤有机碳处于初始的状态,有机质降解的很少(LIAO和JASTROW,2006;JOHN等,2005)。在巴西的长期定位试验研究表明(DIEKOW等,2005),在不同的作物体系和施肥水平下,土壤剖面w(C)/w(N)比发生了显著的变化,随着土壤深度的增加,土壤w(C)/w(N)比在下降,与此同时,土壤的粘粒质量分数是随着土壤深度的增加而增加,这跟粘粒矿物含有更多的固定态铵有关系。无论是土壤总的w(C)/w(N)比还是颗粒态有机质的w(C)/w(N)比,森林土壤大于草地、牧场和粮田(FRANZLUEBBERS等,2000)。在德国的研究也表明(LEIFELD和KOGEL-KNABNER,2005),农田转变为草地,土壤w(C)/w(N)比升高,草地转变为农田,土壤w(C)/w(N)比下降。全国水田和旱地土壤有机w(C)/w(N)比值分别为10.8和9.9(许泉等,2006)。不同作物对土壤的碳氮含量、比例的要求有一定的差异性,具体表象在一般禾本科作物的茎秆如水稻秆、玉米秆和杂草的碳氮比都很高,可以达到(60~100)∶1,豆科作物的茎秆的碳氮比都较小,如一般豆科绿肥的碳氮比为(15~20)∶1。碳氮比大的有机物分解矿化较困难或速度很慢。如果碳氮比过大,微生物的分解作用慢,而且要消耗土壤中的有效态氮素,所以在施用碳氮比大的有机肥时,都应该补充含氮多的肥料以调节碳氮比。

表2 土壤剖面碳氮储量的计算Table 2 Calculating the stock of carbon and nitrogen in soil profile

图5 不同碳储存率和目标w(C)/w(N)比情景下,不同年限下,土壤达到碳饱和的百分率Fig. 5 Proportion of soils with remaining nitrogen storage capacity plotted against time use a range of scenarios with differing minimum w(C)/w(N) ratios and nitrogen storage rate

DISE等,1998研究了英国针叶林土壤w(C)/w(N)比与土壤硝态氮淋失的关系证明,土壤w(C)/w(N)比可以作为硝态氮淋失的一个指标,GUNDERSENA等,1998研究了丹麦33个温带针叶林土壤,得出了同样的结果,随着土壤w(C)/w(N)比的增加,硝态氮的淋失量在下降。随着有机肥w(C)/w(N)比的增加,有机肥对土壤NO3-质量分数的降低效果趋于明显,随着施氮量的增加,等量有机肥对土壤中NO3-的影响程度减小(刘杏认等,2006)。

土壤稳定态的有机氮的矿化率与土壤全氮没有相关性,但是与土壤的w(C)/w(N)比呈极显著的负指数相关。当土壤的w(C)/w(N)比大于15时,土壤有机氮的矿化率将变得很低。因此,土壤的有机碳和全氮质量分数可以作为土壤稳定态有机质氮素矿化势的指标,可以据此对土壤氮素损失做出预测(SPRINGOB和KIRCHMANN,2003)。为了验证土壤w(C)/w(N)比是否能够调控土壤氮素的矿化、固定和反硝化过程(BENGTSSON等,2003),利用瑞典w(C)/w(N)比为15,17和27的森林土壤,15NH4Cl和Na15NO3被加入土壤中进行培养试验,结果表明土壤的呼吸作用和ATP含量对氮素的矿化和固定率的影响要大于土壤w(C)/w(N)比的影响。土壤的硝化作用取决于土壤的w(C)/w(N)比和ATP含量,w(C)/w(N)比越低,硝化作用越强。胡敏素的w(C)/w(N)比比土壤的w(C)/w(N)比高,这可能是因为胡敏素中的氮素被矿化的原因。传统耕作和休耕土壤中胡敏素的w(C)/w(N)比比有机管理和优化管理的土壤的低,这也意味着土壤有机质质量的下降(COVALEDA等,2006)。肥料组合的w(C)/w(N)比越高,土壤微生物对肥料N的固定量越大,但其释放率逐渐降低。肥料组合的w(C)/w(N)比越高,对土壤的抑制作用越大,w(C)/w(N)比在20左右能够获得最高的干物质累积量(唐玉霞等,2007)。

4 结论

(1)从总体的土壤碳氮共济关系上看,两者间呈显著的线性正相关yC=7.66xN+1.8162(r2=0.734**,n=737),由此可见土壤的w(C)/w(N)稳定在7.66左右。土壤平均全氮质量分数为1.17 g·kg-1,变化范围在0.08~3.52 g·kg-1之间,土壤平均有机碳质量分数为10.8 g·kg-1,变化范围在0.64~32.08 g·kg-1之间。土壤有机碳的质量分数主要集中在5.4~14.8 g·kg-1之间,这一质量分数范围的土壤有机碳占到土壤总样本的83.4%。土壤全氮的质量分数主要集中在0.6~2.0 g·kg-1之间,这一质量分数范围的土壤全氮占到土壤总样本的92.94%。

(2)通过人为的施肥措施,将会升高或者降低土壤的w(C)/w(N)比值。有机无机配施有利于提高土壤的w(C)/w(N)比,单施化肥特别是偏施某一种化肥时将显著降低土壤的w(C)/w(N)比。在土壤有机碳质量分数很高和很低的情况下都有可能发生土壤的w(C)/w(N)比例失衡。在土壤有机碳质量分数贫乏的土壤上也有实现w(C)/w(N)比例相对平衡的可能。

(3)在土壤氮素储存率为N 20 kg·hm-2·a-1,目标w(C)/w(N)比为9、10、11的情景下,目前已经处于碳饱和的土壤分别占:52.7%、72.1%、87.5%;储存率为N 50 kg·hm-2·a-1的情景下分别占:58.2%、78.2%、91.4%;储存率为N 100 kg·hm-2·a-1的情景下分别占68.7%、87.6%、95.8%。如果目标w(C)/w(N)很高(11),且氮素储存率也高(N 100 kg·hm-2·a-1)的情况下,土壤碳的储氮能力将迅速饱和,仅有4.2%的土壤目前没有饱和;如果目标w(C)/w(N)较低(9),且氮素储存率也低(N 20 kg·hm-2·a-1)的情况下,土壤碳的储氮能力达到饱和的时间会有所延长,有41.8%的土壤目前没有饱和。

(4)土壤w(C)/w(N)比直接影响到土壤中氮素的固定、矿化、硝化等过程;也影响到土壤的微生物活性;对土壤有机质的质量也产生重要影响,最终将影响到植物的生长状况和带来环境风险。因此,进一步的研究工作应该侧重于揭示土壤w(C)/w(N)比下降的根本原因、揭示土壤有机质的组分变化和动力学特征。

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Scenario Analysis on Effects of Long-term Fertilization on Soil Carbon and Nitrogen Codependency

LEI Baokun1, LIU Hongbin2, CHEN Anqiang1, MAO Yanting1, XU Yongbo3*

1. Institute of Agriculture Environment and Resources, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650205, China; 2. Institute of Agricultural Resources and Regionalization, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 3. Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China

The term of carbon (C) and nitrogen (N) codependency, reflecting the relation of mutual dependence, co-transformation and cooperation, is regarded as active factors for improving soil quality, which differs it from the passive couple mechanism for discussing the soil C and N relationship. There was an interrelation of mutual dependence and interaction between C and N in soil. What quantity and composition of soil C and N could facilitate the codependency of C and N? How much soil N could be sustained by soil C? These problems deserve further consideration. The paper analysed the change in soil C and N concentrations, effects of fertilization on the soil w(C)/w(N) ratio, soil capacity of conserving N by C, the relationship of soil C and N codependency and its scenario analysis by data mining the long-term fertilization experiment results to explore the biologic potential of soil C and N, improve soil productivity, environment and balanced cycling of soil C and N. By searching literature database, we obtained about 1782 long-term fertilization data on carbon and nitrogen in China soil from 69 representative articles. Results from analyzing these data sets indicated that the correlation between organic C and total N could be expressed by the function yC=7.66xN+1.8162 (r2=0.734**, n=737). The mean concentrations of total N and organic C were 1.17 g·kg-1and 10.8 g·kg-1, and ranged from 0.08 g·kg-1to 3.52 g·kg-1and from 0.64 g·kg-1to 32.08 g·kg-1, respectively. Carbon to nitrogen ratio (w(C)/w(N)) concentrated on the range from 7.6 to 10.7, accounting for 80% of the total samples. It was helpful to increase w(C)/w(N) through fertilizing inorganic and organic fertilizer together. Solely fertilizing synthesized fertilizers, especially only one fertilizer, decreased w(C)/w(N) significantly. Under the scenario of the storage rate of 20 kg N ·hm-2·a-1and the target w(C)/w(N) of 9, 10 and 11, the soil samples of carbon saturation accounted for 52.7%, 72.1% and 87.5% of the total soil samples, respectively. Under the scenario of the storage rate of 50 kg N ·hm-2·a-1, the soil samples of carbon saturation accounted for 58.2%, 78.2% and 91.4% of the total soil samples, respectively. Under the scenario of the storage rate of 100 kg N ·hm-2·a-1, the soil samples of carbon saturation accounted for 68.7%, 87.6% and 95.8% of the total soil samples, respectively. There was a wide range of soil carbon and nitrogen concentration. The soil w(C)/w(N) ratios stabilized in about 7.66. The soil w(C)/w(N) ratios were decreased when only synthesized fertilizers were applied. Under the scenario of higher accumulation rate of N and lower soil w(C)/w(N) ratio, The capacity of conserving nitrogen by carbon could be saturated rapidly, which would lead to potential environmental risk and declined soil productivity. The codependency between soil C and N directly influences N mineralization, N immobilization, nitrification, denitrification, as well as microorganism activity and quality of organic matter in soils, which ultimately effects plant growth and poses environmental pollution risk. Therefore, further research should lay emphasis on the reason of imbalance of carbon and nitrogen codependency, the change in soil organic C composition, and its dynamic characteristics.

carbon and nitrogen codependency; scenario analysis; carbon saturation; carbon to nitrogen ratio

S147.2

A

1674-5906(2014)10-1567-07

雷宝坤,刘宏斌,陈安强,毛妍婷,续勇波. 长期定位施肥对土壤的碳氮共济效应情景分析[J]. 生态环境学报, 2014, 23(10): 1567-1573.

LEI Baokun, LIU Hongbin, CHEN Anqiang, MAO Yanting, XU Yongbo. Scenario analysis on effects of long-term fertilization on soil carbon and nitrogen codependency [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(10): 1567-1573.

国家自然科学基金项目(31160413;31101605;31260503)

雷宝坤((1976年生),男,副研究员,研究方向为土壤碳氮转化,施肥与环境。E-mail: bklei@163.com

*通信作者:续勇波(1974年生),女,副教授,博士,研究方向为土壤与环境。E-mail: xuyongboxx@163.com

2014-08-27

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