地表过程与人类活动对硅产出影响的研究进展.pdfVIP

第２８卷　第５期 地球科学进展 Ｖｏｌ．２８　Ｎｏ．５ ２０１３年５月 ＡＤＶＡＮＣＥＳＩＮＥＡＲＴＨＳＣＩＥＮＣＥ Ｍａｙ，２０１３ 冉祥滨，于志刚，臧家业，等．地表过程与人类活动对硅产出影响的研究进展［Ｊ］．地球科学进展，２０１３，２８（５）：５７７５８７．［ＲａｎＸｉａｎｇｂｉｎ，ＹｕＺｈｉ ｇａｎｇ，ＺａｎｇＪｉａｙｅ，ｅｔａｌ．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＥａｒｔｈｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｈｕｍａｎａｃｔｉｖｉｔｙｏｎｓｉｌｉｃｏｎｏｕｔｐｕｔ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅ，２０１３， ２８（５）：５７７５８７．］ 地表过程与人类活动对硅产出影响的研究进展 １ ２ １ ３ １ ４ 冉祥滨 ，于志刚 ，臧家业 ，刘大海 ，车　宏 ，郑莉莉 （１．国家海洋局第一海洋研究所海洋生态研究中心，山东　青岛　２６６０６１； ２．中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室，山东　青岛　２６６１００； ３．国家海洋局第一海洋研究所海洋地质室，山东　青岛　２６６０６１； ４．成都理工大学环境与土木工程学院，四川　成都　６１００５９） 摘　要：硅元素是地球第二大组成元素，深刻影响着地表物质循环，是陆海相互作用研究、全球碳循 环研究的关键元素之一。从自然风化、生物过程和人类活动３个方面综述了国内外有关地表过程 对硅产出影响的研究进展，重点分析了生物过程和人类活动在硅生物地球化学循环过程中的作用。 综合分析指出，应着重开展生物参与下原生／次生硅酸盐矿物风化速率的研究，重视高等植物在区 域硅循环中的作用；富营养化与筑坝对于河流硅的滞留都十分重要，因筑坝产生的水库清水下泄在 中下游河道产生的潜在效应很可能对河口硅输入产生重要的影响。应采用地球化学示踪技术，加 强这方面的定量研究、模型研究、过程研究以及系统的综合性研究，特别是对流域地表过程的改变 以及与筑坝、富营养化过程的联合作用，应进行深入的多学科交叉综合研究。 关　键　词：风化过程；硅输送；植硅体；硅滞留 中图分类号：Ｐ５９５　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１８１６６（２０１３）０５０５７７１１ 陆风化作用消耗掉的一多半，是全球碳循环的重要 １　引　言 ［１９］ 组成部分 。河流将大量的风化剥蚀产物输入到 硅元素作为地球第二大组成元素，其生物地球 海洋，是海洋获取溶解硅和颗粒硅的重要途 化学过程对稳定地球系统起着重要的作用［１～５］，是 径［３，２０～２２］，并对水圈生态环境的稳定起着关键作 当前全球环境变化研究中重点关注的元素之一。地 用。因此，河流溶质、颗粒物的组成和性质除反映流 ［２３］ 表风化过程是使坚硬的岩石变为碎屑和碎块并释放 域的气候—生物—岩石的组合特点外 ，还直接关 出溶解硅的重要途径，地表侵蚀过程则是实现硅 系到河流—流域复合生态系统生态环境变化及河 （包括颗粒硅和溶解硅）跨区域转移及进入生物圈 口、近岸海洋环境演变过程［６，１５，２４］。近些年来，研究 ［６］ 的必然过程 。风化层植物生长的过程，可在不明 者除关注溶解硅外，还将目光投向了河流颗粒物中 ［７，８］ 显改变剥蚀速率的情况下，加快地表风化进程 ， 的生物硅，尤其是植物硅酸体这一河流水体中最能 而人类活动（如筑坝