森林生態(tài)系統(tǒng)硅分布與植硅體碳匯探究.pdf

1、本研究采集了塞罕壩及其周邊地區(qū)森林植被中的優(yōu)勢樹種樹葉和常見草本植物樣品、采集了青山毛竹（Phyllostachys pubescens）林生態(tài)系統(tǒng)中的土壤和植物樣品，運用偏硼酸鋰熔融-稀硝酸溶解法、逐級化學(xué)提取法、微波消解法、Walkley-Black法、重鉻酸鉀外加熱氧化法、分光光度法等方法，研究不同森林植被中硅素的分布、不同坡位土壤中硅的存在形態(tài)、不同植物中植硅體和植硅體碳的含量變化特征，為今后森林生態(tài)系統(tǒng)硅素營養(yǎng)循環(huán)的研究和植硅

2、體長期地球化學(xué)碳匯的研究提供一定的參考。
　?。?）對塞罕壩及其周邊地區(qū)采集的108種優(yōu)勢物種的研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)的硅含量與植物系統(tǒng)發(fā)生分類（參考被子植物APGⅢ分類法）相關(guān)?？偟膩碚f，在單子葉被子植物中，鴨拓草分支植物比其他分支植物累計固定較多的硅；在雙子葉被子植物中，菊分支植物吸收累計的硅比其他分支植物高；從生態(tài)結(jié)構(gòu)層次方面來看，草本植物吸收的硅（0.47±0.26％）略高于喬木（0.33±0.13%）和灌木（0.24±0.0

3、9%）。據(jù)本研究估測，北方森林（71.22×106 ha）植被的的植硅體產(chǎn)生速率達到0.48±0.20×106 t CO2year–1，其中由草本植物和灌木組成的林下植被占44%左右。
　　（2）在塞罕壩機械林場的六大林分的植硅體碳產(chǎn)生通量中，蒙古櫟林的為4.28 kg CO2 ha–1year–1，樟子松林的為1.12 kg CO2 ha–1year–1，杄樺混交林的為2.02 kg CO2 ha–1year–1，落葉松林為1.

4、69 kg CO2 ha–1year–1，樺木林的為1.73 kg CO2 ha–1year–1，白杄林的為3.93 kg CO2 ha–1year–1；整個塞罕壩機械林場的植硅體固碳通量為1.86 kg CO2 ha–1year–1，其中草本層和木本層的貢獻率分別為46%和54%。因此塞罕壩機械林場（7.60×104 ha）通過植硅體每年能從大氣中固定141.44噸二氧化碳。
　?。?）對毛竹林不同坡位土壤硅存在形態(tài)及其有效性的

5、研究發(fā)現(xiàn)，毛竹林土壤總硅（SiO2）為487.80~580.72 g kg–1，其中非晶態(tài)硅僅占總硅的2.56%~3.88%。在毛竹林土壤非晶態(tài)硅中，酸可溶態(tài)硅（植物可直接吸收利用的有效硅）占1.94%~4.33%，可氧化態(tài)硅占有2.43%~3.47%，酸性羥胺提取態(tài)硅占5.90%~8.38%，氫氧化鈉提取態(tài)硅占85.29%~89.02%。在表層土壤，酸可溶態(tài)硅含量隨著坡位的降低逐漸升高，氫氧化鈉提取態(tài)硅（主要為無定形硅）含量則呈現(xiàn)出與

6、之相反的變化趨勢，可氧化態(tài)硅和酸性羥胺提取態(tài)硅含量無明顯變化規(guī)律。
　　（4）對不同坡位毛竹成熟葉和凋落葉中植硅體及植硅體碳含量的變化研究中發(fā)現(xiàn)，植硅體以及植硅體碳在成熟葉片中的含量均低于在調(diào)落葉中的含量；地形坡位不僅影響毛竹林土壤pH和土壤有效硅的變化，而且還影響毛竹植硅體和植硅體碳的產(chǎn)生；毛竹林植硅體碳產(chǎn)生通量從6.50 kg ha–1year–1變化20.47 kg ha–1year–1到，并呈現(xiàn)出如下趨勢：下坡位<中坡位<