毛竹林生态系统植硅体的分布及其影响因素
2014-11-24李蓓蕾宋照亮姜培坤周国模李自民
李蓓蕾,宋照亮,2,3,姜培坤,2,周国模,2,李自民,4
(1.浙江农林大学 环境与资源学院,浙江 临安 311300;2.浙江农林大学 浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室,浙江 临安311300;3.中国科学院 地球化学研究所 环境地球化学国家重点实验室,贵州 贵阳 550002;4.中国农业科学院 茶叶研究所/农业部茶树生物学与资源利用重点实验室,浙江 杭州310008)
植硅体,又称 “植硅石”[1],存在于很多植物细胞中,禾本科Poaceae植物细胞中其含量特丰富[2]。植硅体是高等植物在生长过程中沉淀在细胞壁、细胞腔内以及细胞间隙中的非晶质二氧化硅矿物颗粒[3]。植硅体结构复杂,其主要成分是二氧化硅(670~950 g°kg-1),水(10~120 g°kg-1),碳(1~60 g°kg-1)以及一些微量元素钠、钾、钙、铁、铝、钛等[4]。植物死亡或凋落以后,大量的植硅体被释放到土壤中并很好的保存起来[5],对全球碳汇起到重要作用[2]。竹子作为典型的硅超富集禾本科植物[6-7],在全球范围内的覆盖面积约为22×106hm2[8]。中国是世界上竹子分布最广的国家之一,现存的竹林面积约有5×106hm2[9],其中约有2/3是毛竹Phyllostachys edulis[10]。毛竹是中国经营历史悠久的竹种[11],具有巨大的生物量,它的生态学功能在陆地硅和碳循环中起到重要的作用[12]。在植物的生长过程中,受蒸腾作用控制,硅元素主要以植硅体的形式富集在竹子等植物的叶片中[2,13-14]。植硅体主要通过竹叶凋落物归还于土壤中[2]。本研究选取浙江省不同地区的毛竹作为研究对象,通过对不同岩性土壤上发育的同一竹龄毛竹竹叶和同一岩性土壤上发育的不同竹龄的毛竹竹叶中植硅体含量的分布特征进行分析,来阐明毛竹中植硅体的分布规律,为了解毛竹林植硅体碳汇调控以及植硅体在竹林生态系统硅和碳在生物地球化学循环中的作用提供科学参考。……
