母岩与竹龄对毛竹竹叶中硅和植硅体碳含量的影响

在浙江省毛竹主产区,采集不同母岩类型(花岗岩、砂页岩、凝灰岩)和不同竹龄(1、3年生)的毛竹竹叶样品,研究了不同母岩和竹龄对毛竹叶片中硅与植硅体碳含量的影响,以及竹叶样品中硅和植硅体含量之间的相关关系.结果表明: 母岩、竹龄对毛竹竹叶中硅和植硅体含量均有显著影响,不同母岩土壤毛竹竹叶中硅含量表现为花岗岩(33.19 g·kg^-1)>砂页岩(32.64 g·kg^-1)>凝灰岩(24.51 g·kg^-1),植硅体含量表现为花岗岩(105.81 g·kg^-1)>砂页岩(93.50 g·kg^-1)>凝灰岩(59.40 g·kg^-1);3年生毛竹竹叶中硅与植硅体含量均显著高于1年生.母岩与竹龄对竹叶植硅体碳含量均无显著影响,而对竹叶干物质植硅体碳含量存在显著影响.3种母岩发育土壤上毛竹叶中硅与植硅体含量间呈显著正相关;但1年生竹叶中两者之间无显著相关性.要准确估算全国不同地域、不同土壤类型毛竹竹叶的植硅体含量时,需要考虑母岩、植物株龄的影响.     

绿竹和麻竹地上部植硅体碳封存潜力

可以在土壤中稳定存在数千年甚至上万年之久的植硅体碳(phytolith-occluded organic carbon,PhytOC)是陆地植物生态系统长期碳封存的重要机制之一。选取福建南靖地区绿竹(Dendrocalamopsis oldhami(Munro)Keng f.)和麻竹(Dendrocalamus latiflorus Munro)两种重要丛生竹为研究对象,采集其竹叶、竹枝和竹秆样品,用微波消解法提取植硅体,采用碱溶法测定植硅体中碳含量,以比较两种丛生竹的植硅体碳封存潜力和封存速率。结果表明:绿竹和麻竹林地上部不同器官中Si含量变幅分别为4.95—37.53 g/kg和2.01—34.05 g/kg,植硅体含量变幅分别为3.35—100.80 g/kg和1.57—84.06 g/kg,两者地上部不同器官中的含量大小顺序均为叶枝秆。绿竹和麻竹林地上部不同器官干物质中的植硅体碳含量变幅分别为0.51—2.85 g/kg和0.17—2.22 g/kg。绿竹和麻竹林地上部PhytOC储量变幅分别为5.1—13.9 kg/hm~2和1.2—6.3 kg/hm~2。绿竹和麻竹地上植株不同器官中的最高PhytOC储量分别为枝和叶。绿竹和麻竹地上部PhytOC总储量分别为24.3 kg/hm~2和11.1 kg/hm~2。绿竹和麻竹林地上部PhytOC封存速率分别为0.051—0.131 t-e-CO_2hm~(-2)a~(-1)和0.0099—0.0139 t-e-CO_2hm~(-2)a~(-1),以绿竹和麻竹的最高PhytOC封存速率计算,我国绿竹林和麻竹林的地上植株部每年可分别封存1965.29 t CO_2和1520.11 t CO_2。     

盐碱胁迫下羊草植硅体的形态变化

对6个不同盐碱度梯度环境的羊草(Leymus chinensis)群落中生长状况良好的羊草进行人工筛选, 选取其中长势相近、叶片大小一致的羊草叶片, 用湿式灰化法提取植硅体并对其进行分类和命名, 共统计植硅体3387粒, 鉴定出植硅体类型10类, 分别是平顶帽型、尖顶帽型、刺帽型、光滑棒型、刺棒型、似牛角棒型、尖型、板型、蜂窝状和其他类型。随着盐碱浓度的增加, 帽型、棒型、尖型、板型和蜂窝型都有不同程度的变化。帽型植硅体的百分含量都有不同程度的增加, 6组样品中同种形态植硅体的大小有一定差别, 植硅体的大小随着盐碱度的升高呈现出不同程度的变化, 总体上有增大的趋势。     

热带、亚热带典型森林-土壤系统植硅体碳演变规律

分别选取中国亚热带毛竹林、马尾松林、青冈林、杉木林和热带青梅林、芭蕉林、橡胶林、马占相思林8种森林类型,采集其鲜叶、凋落叶以及0～10和10～30 cm土层土壤,通过微波消解法提取其中的植硅体,并采用碱溶法测定植硅体中碳含量.结果表明: 4种亚热带森林类型鲜叶、凋落叶和0～10 cm土层中植硅体碳含量均以马尾松林(230.24、229.17、20.87 g·kg^-1)最高,毛竹林(30.55、37.37、3.38 g·kg^-1)最低,10～30 cm土层则以青冈林(18.54 g·kg^-1)最高,毛竹林(2.90 g·kg^-1)最低.热带森林鲜叶中植硅体碳含量以马占相思林(377.66 g·kg^-1)最高,青梅林(46.83 g·kg^-1)最低,凋落叶中则是橡胶林(218.23 g·kg^-1)最高,芭蕉林(27.66 g·kg^-1)最低,而0～10和10～30 cm土层土壤中均以马占相思林(23.84、24.90 g·kg^-1)最高,芭蕉林(3.89、3.93 g·kg^-1)最低.与0～10 cm表层土相比,杉木林、青冈林、马尾松林、毛竹林、橡胶林、马占相思林、芭蕉林和青梅林鲜叶植硅体碳含量分别下降97.4%、94.9%、90.9%、88.9%、95.9%、93.7%、93.3%和63.7%.青冈林、芭蕉林和马占相思林鲜叶植硅体碳含量显著高于凋落叶,而毛竹林、马尾松林、杉木林、青梅林和橡胶林之间无显著差异.8种森林类型土壤植硅体碳含量均显著低于鲜叶和凋落叶,表明植硅体在通过凋落物释放到土壤的过程中是不稳定的.     

东北地区芦苇植硅体的变化特征

深入研究芦苇(Phragmites australis)不同生长期植硅体的形态变化规律, 对提高古植被重建精度、探讨植硅体形成机理具有重要意义。该文对东北地区12个样点的芦苇叶片进行研究, 选取长势相近、叶片大小一致的芦苇叶片, 用湿式灰化法提取植硅体并对其进行分类和命名。研究发现, 芦苇植硅体主要有5种类型, 在不同生长期内和不同温湿度组合下, 其植硅体类型组合基本无变化, 说明同种植物的植硅体类型组合具有稳定性, 据此可以有效地恢复古植被; 同时芦苇鞍型植硅体百分含量的峰值出现在7月份, 随后稍有减少, 而芦苇扇型植硅体百分含量和浓度的峰值出现在8或9月份, 谷值在7月份。由此推测芦苇鞍型植硅体的形成可能更多地受控于植物的光合作用和蒸腾作用, 芦苇扇型植硅体的形成可能与机动细胞的支撑作用关系密切。实验结果还表明芦苇植硅体浓度并不是随着时间逐渐积累的, 其在8月份达到峰值, 9月份达到谷值, 因此推测植物植硅体浓度的变化规律可能与植物在不同生长期其自身对硅的需求规律相一致。鞍型植硅体浓度的峰值也出现在8月份, 谷值也在9月份, 其浓度变化与芦苇植硅体总浓度的变化趋势相似。     

植硅体形态的研究进展

植硅体作为古环境的代用指标是以植硅体形态分类研究为基础的,植硅体分类研究程度将直接影响到植硅体应用的精度及深度。从植硅体的植物母体来源分析和讨论,分别总结和比较多种植物(21科的草本植物及20科的木本植物)科、属乃至种级水平上的典型植硅体类型,植硅体组合特征及同一类型植硅体的细微差别。综合多位学者的认识,以期能够完善植硅体形态学研究,为植硅体在现代植物分类、重建古环境、环境考古等领域提供有意义的证据和资料。     

内蒙古典型草原禾本科植硅体形态

运用地层中植硅体组合解释过去草原植被及气候变化的关键之一,是要了解研究区现代植硅体形态及表土植硅体组合与现代植被的关系。文中研究内蒙古典型草原禾本科植物根、茎、叶、芒以及种子等不同部位的植硅体,对其中的12种主要禾本科植物叶表皮短细胞硅酸体进行分类及统计。研究表明：内蒙古典型草原禾本科叶表皮短细胞硅酸体可分为8种特殊形态类型。C3植物早熟禾亚科的叶表皮短细胞硅酸体形态多样。几乎所有早熟禾亚科都能产生圆型硅酸体,以贝加尔针茅(85．5％)、大针茅(89．7％)、克氏针茅(90％)以及芨芨草(96．6％)中的圆型硅酸体含量最丰富。针茅哑铃型主要见于针茅植物叶表皮短细胞中,克氏针茅的针茅哑铃型含量相对较高。羊草中未见针茅哑铃型硅酸体。浴草、披缄草叶表皮短细胞硅酸体以齿型为主,分别含87．3％和57．2％,齿型在硬质早熟禾中也占一定比例。沙生冰草中的脊圆型占优势,含74．4％。C3植物早熟禾亚科的叶表皮短细胞产生的截锥型硅酸体含量较少。C4植物虎尾草亚科中的糙隐子草叶表皮短细胞硅酸体以黍哑铃型、简单哑铃型、鞍型为主;黍亚科狗尾草则以黍哑铃型占优势(82．9％)。     

水稻扇型植硅体野生–驯化特征研究进展

近年来, 植硅体分析方法被广泛应用于考古学领域, 为世界农业起源、演化研究提供了新的手段和关键证据, 其中在稻作农业起源和传播的研究中, 水稻扇型植硅体对于发现、鉴定水稻遗存起到了重要的作用。研究农业起源的关键, 是找到地质考古记录中的植物遗存, 并准确鉴定野生–驯化特征, 本文介绍了水稻扇型植硅体鉴定方法从定性到定量研究的历史, 重点阐述了现代野生稻生长区、驯化水稻田、旱稻田表土中水稻扇型植硅体鱼鳞状纹饰研究的新进展, 明确了野生、驯化水稻扇型植硅体研究中关于个体鉴定、选择和鱼鳞状纹饰计数的标准, 在此基础上讨论了野生和驯化水稻扇型植硅体纹饰产生差异的可能原因和机制。希望通过本文的总结与讨论, 能够使植硅体分析方法在作物起源和传播的研究中得到更准确、更广泛的应用。     

松嫩草原典型群落植硅体碳汇

植硅体碳汇是草原碳汇的重要部分。本研究选取松嫩草原中禾本科群落、莎草科群落、菊科群落为对象,通过湿式灰化法提取植硅体,并通过碱溶分光光度法对植硅体碳量进行测定。根据植硅体含碳量估算了松嫩草原的植硅体碳封存速率,探讨了禾本科群落、莎草科群落、菊科群落植硅体碳封存能力的差异。结果表明:松嫩草原的植硅体碳封存速率为1.67 kg CO_2·hm~(-2)·a~(-1)。群落植硅体含碳量与植硅体含量之间有显著的负相关关系(P0.05,R~2=0.94)。不同群落植硅体碳封存能力存在显著的差异,群落植硅体碳封存速率分别为:莎草科群落(2.151 kg CO_2·hm~(-2)·a~(-1))、禾本科群落(1.716 kg CO_2·hm~(-2)·a~(-1))、菊科群落(1.218 kg CO_2·hm~(-2)·a~(-1))。群落植硅体碳封存能力受到群落组成、地上净初级生产力、植硅体形成过程的影响。以上结果可为完善草原碳循环研究提供依据。     

"植硅体"含义和禾本科植硅体的分类

针对国内文献中对英文“Phytolith”等词语的中文译名呈多样化现象,建议统一用“植硅体”来涵盖之,其含义包括“Opal phytolith”和“Silica bodies”等,代表一门新兴学科,即植硅体学,已有的禾本科植硅体分类中,不同学者采用了各自不同的分类规则和术语,本文通过分析,对比现有禾本科植硅体不同的分类方案,以期对其分类系统的研究现状和所存在问题提出看法,有利于今后深入研究。     

青藏高原常见早熟禾亚科植硅体形态特征初步研究

文章对采自青藏高原地区早熟禾亚科（Pooideae）常见的10属19种现代植物进行详细的植硅体形态描述、分类、统计、测量和对比。分析发现：青藏高原现生植物早熟禾亚科（Pooideae）特有的植硅体形态主要包括帽型、齿型、针茅哑铃型和针茅多铃型,同时发育塔型、棒型、尖型、刺球型等其它亚科常见的类型。初步明确了部分属一级的植硅体形态特点,例如,羊茅属（Festuca）、早熟禾属（Poa）等主要发育尖顶帽型;长芒草（Stipa bungeana Trin．）、赖草（Leymus secalinus（Georgi）Tzvel．）等主要发育平顶帽型;针茅属（Stipa）主要发育针茅哑铃型;早熟禾属（Poa）、三毛草属（Trisetum）同时发育较丰富的帽型和齿型。为进一步地深入研究该区草原植被群落的演替过程和规律提供了植硅体形态学分析的基础。     

植物硅酸体的分析方法

介绍了国外植物硅酸体的分析方法。主要内容：１． 野外工作方法,包括：植物标本、表土、地层、考古样品的采集;２． 实验室硅酸体分析方法,包括：现代植物、表土、地层、考古等样品硅酸体分析     

玉米生长周期内植硅体的变化研究

植物不同组织部位的植硅体形态、组合研究有助于准确鉴定考古地层植硅体来源植物的具体种类以及组织部位;生长周期内植硅体形态、组合变化研究有利于探讨植硅体的形成机制,认识植硅体形态组合变化与环境因子之间的关系,科学解释土壤及沉积物植硅体古植被、古环境信息。玉米变种亚航0919在生长的初期,尤其是前3片真叶,含比重较高的3片以上的多铃型植硅体;随着玉米生长天数增加及生长温度的升高,第4—5片真叶3片以上多铃型植硅体消失,哑铃型植硅体含量逐渐增加,尖型及棒型植硅体含量有所降低,叶片哑铃型植硅体长度(L)及宽度(W)有增加的趋势;相同生长阶段,叶片与叶脉植硅体组合及大小显著不同,叶脉相对叶片含较低比重的哑铃型植硅体、较高比重的十字型和椭圆-哑铃型植硅体,叶脉中哑铃型植硅体小于叶片中的。玉米叶片植硅体形态、组合在生长季节内的变化主要与植物的成熟阶段及生长环境温度的变化有关,其植硅体形态、大小和组合,尤其是哑铃型植硅体大小能够响应温度变化。     

中国东北自然土壤剖面中植硅体的垂直分布规律

本研究利用湿式灰化法提取了东北地区23个自然土壤剖面的植硅体,分析、探讨了植硅体在土壤剖面中的垂直分布规律及其影响因素。首先,东北地区自然土壤剖面中植硅体的垂直分布大体呈表层(腐殖质层)富集,但由于土壤理化性质的差异,仍可进一步大体划分为表层相对聚积型(如黑钙土和白浆土)和均匀分布型(如暗棕壤、黑土和冲积土)。其次,土壤原始成土过程、土壤pH等显著影响着土壤剖面中植硅体的分布。我们的研究发现:①基于土壤原始成土过程的分析,推测在土壤剖面(尤其是母质为岩石风化物的土壤)母质层中植硅体可能是不存在的;②土壤有机质影响了土壤剖面中植硅体的多少,依据土壤植硅体浓度-有机质方程得出的土壤剖面特定深度的模拟植硅体总浓度均明显小于其实测值;③土壤pH是影响土壤中植硅体分布的重要因素之一,剖面下层pH较高,保存程度较差的植硅体所占比例却较大;④不同土壤发生层植硅体的大小组成不同,越向深处,小型植硅体所占比例越大。总之,自然土壤剖面中不同土壤发生层植硅体的组成和含量存在差异,推测自然土壤剖面中可能存在植硅体的垂向迁移,但仍需进一步验证。     

吉林敦化地区全新世泥炭沉积中植硅体分析

通过敦化吉祥泥炭沉积中的植硅体分析发现,该剖面中植硅体含量丰富,分类特征比较明显。该地泥炭中植硅体组合以示冷型植硅体占优势,温暖指数比较低,反映气候呈寒冷型,期间曾发生4次气候波动。此次研究以泥炭为信息载体,为恢复古环境、古气候演变提供了又一重要的途径。     

东北长白山区北部虎山泥炭剖面植硅体的环境指示意义

长白山区是对全球气候变化十分敏感的区域,将其中的泥炭地作为信息载体来获取气候信息对恢复中一晚全新世以来的气候变化有着重要意义.植硅体的抗腐蚀和产量高等特点为第四纪环境变迁的研究提供了有效途径.本文选择了长白山区北部的虎山泥炭剖面为典型剖面,对其沉积物中植硅体组合的环境指示意义进行了研究与探讨.根据虎山剖面植硅体图谱分析...     

河南贾湖遗址植硅石组合及其在环境考古学上的意义

本文对取自河南贾硝新顺时代遗址的９块考古样品进行了植硅石分析,结合孢粉分析资料,恢复了该遗址的古生态环境,进而较好地解释了枯息于淮河流域的贾湖先民较早开始和妥耕农业的生态学原因。     

内蒙古草原中东部现代表土植硅体组合与植被关系

对内蒙古中东部14个典型植被表土样品进行植硅体分析,同时将其结果作对应分析。结果表明：圆型和齿型在表土组合中占优势。圆型具有超代表性且在针茅草原和羊草草原表土组合中含量超过50％。针茅哑铃型和脊哑铃型在克氏针茅草原以及退化草原表土组合中含量偏高,可指示干的草原生境以及草原退化。蒿属块型表现为低代表性,即便是在冷蒿灌丛表土中,蒿属块型含量也较低。沙地云杉林和榆树灌丛生境特殊,它们的表土植硅体组合特征明显,前者以光滑块型、粗糙块型、规则多边型以及十字型等为主,后者以多铃型、三铃型、哑铃型以及简单哑铃型为特征。高山草甸和山杨林表土与研究区其它植被表土的相似性低。另外,研究区全新世古土壤剖面样品与表土样品的对应分析表明内蒙古中东部表土植硅体分析为恢复研究区全新世草原植被演化提供了参照物。