湿 地 生态 系统 硅 生物 地球 化 学循 环 研 究进 展
翟水 晶 ，薛丽丽 ，仝川
湿 润亚 热带 生态一 地 理过程 教育 部重 点实 验室 ，福建 师范 大学 亚热 带湿地 研究 中心 福 建师 范大 学地理 科学 学 院 ，福建 福州 ３ ５ ０ ０ ０ ７
摘要 ：硅在地壳中的丰度仅 次于氧 ， 是 地球表 面大多数土壤和岩石的一种基本成分 ， 也是水生植物 （ 特别是硅藻类 ） 以及多
赤潮等富营养化现象和全球气候变化 的影 响。
关键词 ：
中图分类号 ：Ｑ１ ４
文献标 志码 ：Ａ
文章编号 ：１ ６ ７ ４ — ５ ９ ０ ６（ ２ ０ １ ３）１ ０ — １ ７ ４ ４ ． ０ ５
引用格式 ：翟水晶 ，薛 丽丽 ，仝川 ． 湿地生态系统硅生物地球化学循环研究进展 ［ Ｊ ］ ． 生态环境学报， ２ ０ １ ３ ， ２ ２ （ １ ０ ） ： １ ７ ４ ４ — １ ７ ４ ８ ． Ｚ Ｈ ＡＩ Ｓ ｈ ｕ ￣ ｉ ｎ ｇ ， ＸＵ Ｅ Ｌ ｉ ｌ ｉ ， Ｔ Ｏ ＮＧ Ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ． Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｗ ｅ ｔ ｌ ｎｄ ａ ｅ ｃ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ［ Ｊ ］ ． Ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，
２ ０ １ ３ ， ２ ２ （ １ ０ ） ： １ ７ ４ ４ — １ ７ ４ ８ ．
硅 （ ｓ ｉ ）在 地 壳 中 的丰 度 仅 次 于 氧 ，为 ２ ９ ． ５ ％ｌ Ｊ Ｊ 。作为 几乎所 有母 质都 含有 的元 素 ，硅是 地球 表面 大多数 土壤 和岩 石 的一种 基本成 分 Ｌ ２ 。 Ｊ ， 也是 水 生植 物 （ 特别 是硅 藻 类 ）以及 多 种作 物生 长所必 需 的 营养 元 素［ ４ － ６ ］ ，还 是控 制陆地 、海洋 、 沿海 和 内陆水 生态 系统机 能 的重要 营养元 素 “ 。
物地球 化 学循环 提供新 的思路 。
１ 湿地 中硅 的形 态 与 分 布
１ ． １ 湿地 水体
统范围内得到了广泛研究 ，而硅在湿地生态系统 中的传输及循环等方面研究甚少ｌ １ ，不利于对硅 素循环过程的深入了解 ，也不利于沿海地区赤潮 等富营养化 问题的深入研究。 目前 关 于湿 地生 态 系统 硅 素 的研 究 主要 集 中
国内关于硅的相关研究更 为匮乏 。 本文在总结 国内外关于湿地生态 系统硅素研究 的基础上 ， 综述 硅在湿地生态系统 的存在形
态与分布特征 ，阐述硅 在湿地生态 系统 中的基本循环过程 ，列举 影响硅在湿地生态 系统 中循环的主要因素 ，如 ：湿地类型 、 水淹时间 、季节变化 、人类干扰等 ；提出在今后研究工作 中应进一步探索硅在湿地生态 系统 中迁移 、 转化 的机制 ，加深研究
湿地 生态 系统 中的基 本循 环过 程 ，列举 影 响硅 在 湿地 生态 系统 中循 环 的 主要 因素 ，并对 今后 研 究 工作 提 出一 系列展 望 ，以期 为 湿地 生态 系统 硅 生
生态 系统 ，作 为 营养 盐 、沉 积物 和 污染 物重 要处 理 器 和接 收器 ，对 硅 的固定 量 尚不清 楚 。 同为营 养元 素 ，碳 、氮 、磷 元 素循 环在 全球 湿 地生 态 系
在河 Ｋ Ｉ 潮 汐 湿 地¨ ｌ ， Ｈ 之 剐 ，因此 本 文 主要综 述 河 口 潮汐 湿地 硅 生物地 球 化学 化学 循环 过 程 ，其 他 类 型湿 地 的硅 素研究 稍作 展 开 。 目前 ，我 国关 于 湿 地生 态 系统硅 的生物 地球 化学 循环 研究 较少 ，仅 在长 江 口做 了初 步研 究 ［ ２ ８ － ３ ２ ］ 。本文 在 总结 国 内外 关 于湿地 生态 系统 硅 素研究 的基础 上 ，综述 硅 在 湿地 生态 系 统 的存 在 形态 与分 布特 征 ，阐述硅 在
目前 关 于硅 的生 物 地球 化学 循环 研究 多 集 中在 陆 地和 海洋 两大 生态 系统 【 ｌ 引 ，据 研究 ，陆 地植 被每 年 固定硅 的量 （ ６ ０ ～ １ ８ ０ Ｔ ｍｏ １ ） 与海洋硅 藻群 落 固
定 硅 的量 （ ２ ４ ０ Ｔ ｍｏ １ ） 数 量 级相 当ｌ Ｊ 引，然 而湿地
生态环境学报 ２ ０ １ ３ ， ２ ２ （ １ ０ ） ： １ ７ ４ ４ — １ ７ ４ ８
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种作物生长所 必需的营养元素 ，还是控制陆地 、海洋 、沿海和内陆水生态系统机能的重要营养元 素。目前关于全球硅的生物 地球化学循环的研 究多集 中在陆地和海洋两大生态系统 ，而湿地生态系统 中硅的循环过程 、 储存量 尚不清楚 。虽然在河 Ｋ Ｉ 湿 地开展一些关于硅的相关研究 ， 但是硅在湿地的循环机制研究不够全面 ， 尤其相 比碳 、氮 、 磷等元素 ， 硅素研究甚少 。而且 ，
人类活动对湿地生态系统硅循环 的影 响， 特别是应该加强研究河 口潮 汐湿地 和沿海湿地生态系统硅的生物地球化学循环过程
和储存量 ， 有助于明确湿地生 态系统对 于硅 的截 留量 ； 并弄清湿地 中碳与硅含量之 间的关系 ， 从水文学角度分析湿地 中排水 、 蒸发 、 洪期及滞 留时间等 因素对硅循环的影响 ， 从而试 图建立湿地硅循 环模 型 ， 有助于预测湿地生态 系统硅循环对沿海地区