寒温带不同森林类型土壤植硅体及封存效应研究

发布时间：2020-06-25 14:11

【摘要】：植硅体碳作为一种相对稳定的碳汇,在碳的生物地球化学循环中扮演着重要的角色。本研究选取我国寒温带不同森林类型为研究对象,研究不同森林生态系统中植硅体及植硅体碳氮磷的积累规律,探讨了森林类型对其含量的影响;对比研究了寒温带、温带与热带、亚热带地区的植硅体及植硅体碳含量及储量,为认识森林生态系统中植硅体元素封存效应,尤其是碳封存机制积累了基础数据。主要结果如下:1.形态学结果显示,研究区森林土壤中植硅体以棒形为主。2.三种森林类型土壤中植硅体及植硅体碳氮磷均表现出随土壤剖面减少的趋势,而PhytOC/TOC递增,表明迁移和溶解作用是影响植硅体剖面分布规律的主要因素。3.三种森林类型土壤中白桦林表层土的植硅体含量最高,表明植物的分解速率对植硅体的含量有较直接的影响。4.尽管寒温带三种森林类型土壤植硅体碳氮磷含量水平及其化学计量比存在差异,但总体上N/P均较低,揭示了该地区森林生长N限制的可能性。5.对比研究表明,受不同温度带植硅体归还通量及生物地球化学稳定性对植硅体积累机制的影响,亚热带森林土壤中植硅体含量最高;但植硅体碳表现出寒温带温带、亚热带、热带森林的含量序列,揭示了寒温带森林土壤植硅体在碳封存效应及全球碳失汇研究中的重要意义。
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S718.5
【图文】：

植硅体,固碳,过程,硅酸

内蒙古大学硕士学位论文细胞内、外和细胞壁间的无定形硅酸体（SiO2·nH2O）[5,23,24]。目前，尽管针对于物发育中通过什么途径形成植硅体尚无完整定论，但可以肯定的是，不同植物、植硅体的形成过程具有显著差异。有研究表明，植物的任何器官都会产生植硅体中产量为最高。植硅体的产量较大，一般 1g 禾本科植物的叶片大约含有 10-100 33]。此外，由于土壤本身并不产生植硅体，土壤中的植硅体多来源于植物枯死腐放，少部分以动物粪便的形式保存[34]。在植硅体形成的过程中，可能“吞噬”了一以及除 DNA 外的糖类、蛋白质和类脂物[35]，这部分被包裹的物质中的碳被称为有机碳，即植硅体碳[30,36]。Carter[36]在总结前人研究成果后对植硅体固碳的过程做1 所示假设。细胞液泡中的由 O-Si-O 共价键构建而成的硅酸质（H4SiO4）形成硅酸细胞器在细胞内外液体交换的过程中进入液泡。随着植物的生长，硅酸质链绞合, 固定。当细胞内外液体交换过程进行到一定程度时，在细胞环境的压力下，硅酸渐凝聚。细胞衰老后硅酸质聚合体脱水硅化，最终形成封存着有机物质的植硅体。

采样点位,补充点,国有林区,内蒙古大学

内蒙古大学硕士学位论文2 材料与方法2.1 研究区概况置岭林区是我国最高纬、最广阔的一个国有林区，位于黑龙江省大兴安东北部（50°10′至 53°33′N，121°12′至 127°00′E）。本研究以 60km 为间.1），根据林区土壤立地因子的差异进行补充点采样（图 2.2）。研究区地区，南部属温带地区。

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