陆地生态系统碳硅生物地球化学循环及其耦合机制
编号:1809
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更新:2023-04-25 16:12:15
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特邀报告
摘要
大气二氧化碳(CO2)浓度增加导致的全球变暖问题引起了广泛关注。增加生态系统固碳是缓解大气CO2浓度增加的重要途径。然而,当前学术界未重视硅(Si)等元素对生态系统碳循环的影响研究。硅是陆地植物的有益元素,可通过提高多种环境胁迫下植物生物量碳积累、植硅体碳和土壤有机碳积累等途径增加陆地生态系统固碳。硅也是硅藻细胞壁不可或缺元素,贡献全球海洋40%以上和近海约75%的初级生产力,对未来硅藻生产力和生物碳泵有重要调控作用。初步研究表明,陆地生态系统植硅体和硅酸盐风化等硅耦合碳汇年尺度占传统陆地碳汇4-8%,百年尺度占50-80%。本文在介绍陆地碳硅耦合过程与机制的基础上,重点介绍课题组在湿地碳生物地球化学循环以及湿地硅循环及其碳汇效应等方面的研究进展。研究发现,土地利用变化、互花米草入侵和海平面上升对湿地土壤有机碳的分布、来源和稳定性的有重要影响。硅可以取代芦苇木质素等结构性碳组分,进芦苇生物量碳、植硅体碳以及土壤有机碳积累秸秆还田和硅磷等施肥可促进植硅体碳和生物量碳积累。未来还需要加强不同湿地碳硅循环及其耦合机制的对比研究,着重开展湿地碳氮硅耦合过程与机制、硅与植物木质素等结构性碳组分关系以及硅对碳循环影响的量化评估与机制研究。
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