中國北方草地土壤非晶態(tài)硅形態(tài)研究.pdf

1、草地生態(tài)系統(tǒng)是我國面積最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)，也是遭受人類生產(chǎn)生活影響最嚴(yán)重的陸地生態(tài)系統(tǒng)之一。草地沙化不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境造成惡劣后果，而且對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也會(huì)帶來負(fù)面影響。硅元素作為地殼中豐度僅次于氧的第二大元素，不僅對(duì)調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育具有重要的意義，而且對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要的作用。本研究以中國北方不同類型草地、不同沙化程度草地以及草地—草地造林地為研究對(duì)象，采用逐級(jí)化學(xué)提取方法和紫外可見分光光度法提取并測量土壤中酸可溶態(tài)硅、可氧化態(tài)硅

2、、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硅以及無定形態(tài)硅這四種非晶態(tài)硅的含量，探析草地類型、沙化程度以及退草還林對(duì)土壤非晶態(tài)硅的含量、分布和形態(tài)組分的影響，論述草地土壤硅的生物地球化學(xué)循環(huán)的規(guī)律，為研究草地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和實(shí)現(xiàn)草地資源可持續(xù)利用提供一定的參考。
　　(1)對(duì)典型草原、草甸草原和草甸三種不同類型草地土壤中非晶態(tài)硅的研究發(fā)現(xiàn):我國北方草地酸可溶態(tài)硅含量的變化范圍為111.09～465.51 mg kg-1，可氧化態(tài)硅含量的變化范圍為129.2

3、1～358.85 mg kg-1，鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硅的含量變化范圍為145.5～568.02 mg kg-1，無定形硅的含量變化范圍為1171.73～4503.91mg kg-1;在不同深度的土壤中，典型草原的酸可溶態(tài)硅、錳氧化物結(jié)合態(tài)硅和無定形硅的含量均顯著(p＜0.05)高于草甸草原和草甸，可氧化態(tài)硅含量也呈現(xiàn)出相似的趨勢。研究結(jié)果表明，不同草地類型對(duì)草地土壤非晶態(tài)硅的含量、空間分布及組分都具有顯著的影響。
　　(2)對(duì)未沙化

4、、輕度沙化、中度沙化和重度沙化四種不同沙化程度草地土壤中非晶態(tài)硅的研究發(fā)現(xiàn):我國北方沙化草地的酸可溶態(tài)硅含量的變化范圍是93.16～138.64 mg kg-1，可氧化態(tài)硅含量的變化范圍是46.23～101.96mg kg-1，鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硅含量的變化范圍是53.64～110.31 mg kg-1，無定形硅含量的變化范圍是570.47～1226.46 mg kg-1;未沙化草地的酸可溶態(tài)硅在0-10 cm和10-30cm深度的土壤中

5、均顯著(p＜0.05)低于重度沙化草地（在30-50 cm深度的土壤出也呈現(xiàn)類似的趨勢），未沙化草地的可氧化態(tài)硅、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硅以及無定形硅在不同深度土壤中的含量均顯著(p＜0.05)高于重度沙化草地。研究結(jié)果表明，草地沙化對(duì)草地土壤的硅形態(tài)有著較大的影響并且沙化程度的加劇會(huì)使得非晶態(tài)硅中的其他形態(tài)硅向酸可溶態(tài)硅轉(zhuǎn)化。
　　(3)對(duì)比造林土壤與草地土壤中非晶態(tài)硅的研究發(fā)現(xiàn):草地和林地酸可溶態(tài)硅含量的變化范圍分別是161.92～

6、337.76 mg kg-1和82.50～134.67 mg kg-1，可氧化態(tài)硅含量的變化范圍分別是213.58～334.95 mg kg-1和192.85～231.50 mgkg-1，鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)硅的含量變化范圍分別是285.01～332.88 mg kg-1和204.27～213.37 mg kg-1，無定形硅的含量變化范圍分別是1946.47～2763.08 mgkg-1和1497.80～1630.30 mg kg-1;在草