土壤溶液中的单硅酸被植物根系吸收以后可在植物的不同组织部位（特别是叶片）中沉积形成植硅体。植硅体在形成过程中能够包裹其周围环境中的一部分有机碳，即植硅体碳。受到植硅体外壳的保护作用，植硅体碳能够在土壤中长期保存。因此植硅体碳在陆地生态系统长期碳汇过程中的潜力巨大。
为了探究森林群落组成对植硅体产量、土壤植硅体分布以及土壤植硅体碳汇潜力的影响，我院2017级博士生杨孝民在宋照亮教授的指导下，对我国北方桦木林、蒙古栎林、落叶松林和油松林的木本层、草本层以及土壤剖面 (0-50 cm) 中的植硅体及植硅体碳进行了系统调查研究。研究结果表明，森林群落组成对植硅体的产量、土壤植硅体的累积分布以及硅-碳耦合生物地球化学循环过程都具有显著的影响。在四种森林群落中，土壤植硅体碳的储量分别为 0.29 ± 0.02 t ha–1 (桦木林)、0.67 ± 0.03 t ha–1 (蒙古栎林)、0.46 ± 0.03 t ha–1 (落叶松林) 和 0.37 ± 0.02 t ha–1 (油松林)。与土壤有机碳相比，虽然土壤植硅体碳的储量很低，但是土壤有机碳的周转时间仅为几十年而土壤植硅体碳的周转时间高达560年。因此，土壤植硅体碳在我国北方森林长期碳汇中的作用不可忽略。
该研究受到了国家自然科学基金 (41522207, 41571130042) 和国家重点研发计划 (2016YFA0601002) 的资助，研究结果发表在一区top期刊《Geoderma》上。
图：桦木林 (a)、蒙古栎林 (b)、落叶松林 (c) 和油松林 (d) 土壤剖面中植硅体含量变化特征
文章信息：Xiaomin Yang, Zhaoliang Song, Hongyan Liu, Lukas Van Zwieten, Alin Song, Zimin Li, Qian Hao, Xiaodong Zhang, Hailong Wang. Phytolith accumulation in broadleaf and conifer forests of northern China: Implications for phytolith carbon sequestration. Geoderma, 2018, 312: 36–44.
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.10.005
