洋硅循环的机制是硅藻对溶解硅的吸收转化与生物硅的再生作用，这也是海洋硅循环系统中最活跃的部分｡目前，大洋硅循环的研究主要集中在南大洋两的研究结果计算，河流中生物硅占活性硅生物硅与溶解硅之和的，其溶解过程是河口硅收支的重要组成部分，｡又如等研究表明，亚马逊河口生物硅的埋藏速率为，尽管这是河口硅循环的重要过程之，但这个埋藏速率却比该河口生物硅的总量小很多，这意味着大部分生物硅被溶解了｡在芬兰万塔河河口陆源硅主导着河口硅循环该区域的生物硅主要是陆地来源的植硅体，且在河口中有的生物硅被溶解，成为溶解硅的重要来源约占输入到河口溶解硅总量的｡同样，在比利时荷兰的斯海尔德河口的情况也是如此，但与其它河口活性硅负荷的有效补充，并在陆源活性硅向海洋的输送中扮演着关键的角色特别是些含沙量较高的高浑浊河流｡生物硅稳定性的差异在定程度上是由其所处的环境形成年代以及来源差异等造成的｡通常，生物硅在土壤环境中会与其它类型的硅质矿物黏土等混合在起，并与水环境中的铝钾和铁等阳离子及黏土反应形成具有弱晶格结构的自生硅酸盐矿物，即反风化过程对活性硅的转化作用｡此外，生物硅还会与铝等阳离子发生反应，并在其表面形成稳定的涂层，这有利于生物硅的长期保存和碳的封存｡目前，关于土壤中生物硅反风化研究还不多见，但土壤孔隙水中阳离子含量黏土矿物等都满足有关生物硅的组成以及在硅循环中的作用前沿动态分析海洋地质学论文物硅按年龄可分为新硅即形成时间相对当前较近与老硅即形成时间相对当前较早｡图生物硅的来源和基本组成，生物硅在硅循环中的作用生物硅参与陆地生态系统硅循环的过程在陆地生态系统中生物硅的含量较高，在土壤表土层中生物硅有部分稳定性较低，在进入土壤后被快速溶解并再次参与硅的生物地球化学循环另部分生物硅则相对稳定，可较长时间保存于土壤中，这部分慢慢变老的生物硅逐渐成为土壤中永久埋藏的部分即硅生物地球化学循环的输出部分｡尽管存在部分钝化的情况，环境中广泛存在的生物硅依然比大多数硅酸盐矿物更易溶解，｡生物硅在土壤中的溶解提高了土壤孔隙水中溶解物硅性质组成与来源及其对测定的影响等研究结果进行系统地分析和总结，为今后深入开展多学科交叉的硅循环研究提供重要的参考｡生物硅的组成以及在硅循环中的作用生物硅的组成硅元素在高等植物的生长中极为重要，但由于环境中存在大量易获取的溶解硅，所以不被认为是必需的营养元素｡如，高等植物各组织中般含有质量分数的硅，这是植硅体形成的基础｡对于硅藻等浮游植物，硅是其必需的营养元素，构成了浮游植物的骨骼或框架结构，即硅藻类生物硅｡生物硅作为环境中广泛存在的类无定型硅，其组成或来源非常的复杂图｡在海洋中生物硅般被认为是由硅藻硅藻门硅鞭毛全球变化研究中的新领域｡特别是当前人类活动影响日益增强，这加剧了水体营养盐比值氮∶磷∶硅偏离浮游植物正常摄取所需比值的趋势，其中新的科学问题与认知已成为区域乃至全球环境变化分析与对策研究的基础性研究范畴｡环境中的硅是由溶解硅和颗粒硅组成，颗粒硅又由生物硅和成岩硅以及些弱晶格结构的自生硅酸盐矿物所构成｡溶解硅是水生态系统中重要的营养物质，并在气候变化，和物质循环过程，中发挥着关键的作用｡颗粒硅中生物硅则是由生物生理活动产生的无定型硅，并在生物有机体分解后保留下来的具有定形状或结构的硅质颗粒｡近来，人们针对硅循环的研究逐渐增多摘要硅元素深刻影响着地表物质循环，是地表过程陆海相互作用和全球碳循环研究的关键元素之｡在已有的陆海生物硅研究中，大多数没有考虑生物硅组成在区域硅循环中的作用，因此开展不同来源与组成生物硅参与下的地表与陆海硅循环研究是非常必要的｡硅藻硅鞭毛藻植硅体放射虫和海绵骨针是生物硅的主要存在形式，不同来源的生物硅由于化学性质的差异在硅生物地球化学循环过程中扮演着不同的角色，影响着生物硅的溶解速率与硅的埋藏等过程｡今后应采用复合技术手段，重视新硅和老硅在硅循环中的差异化作用以及对分析测定结果的影响，并加强这方面的定量研究过程与机理研究是十分必要的｡今后还应该更多地关注生物硅的组成来源与性质以及不同成分在硅循环中的地位等方面的研究｡弱晶格结构的硅酸盐矿物的性质与新鲜的生物硅化学活性接近，可能成为潜在参与硅循环的部分｡尽管这部分矿物不是生物硅，但研究中还应该考虑这部分硅质颗粒对硅循环的潜在影响｡要准确量化生物硅在硅循环中的作用，有必要开展生物硅性质组成的研究｡同时，考虑到生物硅的组成和形成时间的长短会影响生物硅存量分析的准确性，环境中含生物硅的样品分析方法应该进行适当地调整若植硅体或海绵骨针含量丰富，则应该适当地延长提取时间｡对生物硅溶解动力学反风化过程的的不完全溶解情况是环境样品分析中不能忽略的问题，而这点目前在生物硅的测定中时常被忽视｡在环境系统中生物硅具有种不同的转化过程｡部分生物硅在黏土和阳离子等物质的影响下被快速溶解，而另部分则慢慢的老化，形成老硅｡等对比质量分数为的碳酸钠的提取生物硅发现，老的植硅体的含量被低估了以上，这意味着化学提取法获得的生物硅的含量会小于它的实际值｡同样的情况在硅藻类生物硅的分析中也存在和的研究显示，在利用的碳酸钠提取海洋沉积物样品和后，仍有部分硅藻碎片无法溶解｡相比较而言，在测定老的或较难溶解的的原因｡和在研究生物硅的溶解行为中发现黏土矿物可能通过提供吸附到生物硅表面降低生物硅的活性点位，进而降低其溶解速率和溶解度｡可见，硅藻表面形成的硅铝酸盐自生黏土矿物也会影响生物硅中硅的溶解过程与溶解度，即所谓的生物硅的钝化｡和与等还认为生物硅钝化过程中受表面缩合作用的影响，致使生物硅表面电荷密度大为降低，这对生物硅的保存有着明显的影响｡部分生物硅外观结构扫描电镜图清晰地显示其表面粘附着部分黏土矿物图，证实了这个问题｡受环境基体的影响，生物产生干扰｡若生物硅在碱液中的溶解速率遵循级动力学反应规律，黏土矿物则为线性溶出零级动力学，自生的硅酸盐矿物溶解动力学很可能与黏土矿物相似者化学活性的接近是影响生物硅含量分析的关键因素｡可见，在考虑生物硅的分析时，不仅要考虑黏土矿物的干扰，还要考虑自生矿物溶解的影响｡图水体颗粒物土壤和沉积物中生物硅存在形式，复杂的来源和明显的基体效应可能使得硅铝校正法在分析生物硅时遇到麻烦，获得的结果难以反映环境中生物硅的真实状况｡以土壤为例，其生物硅的组成较为复杂，存在较为明显的基体效应，这使得土壤生物硅中硅铝的比值变化较大，因此使用有关生物硅的组成以及在硅循环中的作用前沿动态分析海洋地质学论文究，评估生物硅中活性和非活性成分，也应当是今后硅循环研究的个重点｡今后应采用复合技术手段，加强这方面的定量研究过程研究以及系统的综合性研究，特别是针对复杂的环境样品应进行深入的多学科交叉综合研究｡臧家业，王昊，刘军，等生物硅组成及对硅循环影响的研究进展海洋科学进展，资助项目中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目束星北青年学者基金和黄河口潮滩湿地硅的固定与产出及其对河口输送硅的贡献国家自然科学基金项目陆源生物硅在长江口硅生物地球化学循环中的作用研究有关生物硅的组成以及在硅循环中的作用前沿动态分析海洋地质学论文成的硅藻要难｡鉴于生物硅形成年代的不同会导致生物硅化学活性上明显差异，在分析柱状沉积物样品时，特别是千年尺度上的样品时应该考虑同提取液对新硅老硅提取效率的不同，但这点在实际应用中很少被考虑，这极可能导致柱状沉积物下层偏老的生物硅含量被大大低估｡展望生物硅是地表水体生物地球化学循环的重要载体硅藻硅鞭毛藻植硅体放射虫和海绵骨针是构成陆万方数据期臧家业，等生物硅组成及对硅循环影响的研究进展地河流和河口以及近岸生物硅的主要存在形式｡在已有的陆海生物硅研究中，大多数没有考虑植硅体的作用，所以开展陆地植硅体参与下的地表与陆海硅循环，其中风尘作为稳定的外源输入在促进大洋硅藻初级生产力在短期内的提高发挥了作用｡另外，在寡营养盐海区，由海洋动力过程所驱动的跨等密度面营养盐输入也是维持上层海洋硅藻新生产力的重要基础，是当前与今后应该关注的重点问题之｡最新的研究表明在南大洋硅藻对初级生产的贡献有降低的趋势，这些新的现象很可能影响大洋硅泵的效率｡所以我们需要加强对海洋酸化大洋硅藻多样性变化等机制的认知，因为这些过程的变化很可能对硅泵的效率产生直接的影响，进而影响硅藻在全球碳循环中的重要角色｡环境基体对生物硅测定的影响无论是溶解硅还是生物硅，它们都可能通过反风化作用与生物硅时，的氢氧化钠的提取效果更好些｡相对于植硅体和硅藻类生物硅而言，海绵骨针的化学活性最弱，被碱液完全溶解的难度较其它形态的生物硅更大｡在用同质量浓度的碱液提取时，海绵骨针的溶出时间通常要晚于其它类型的生物硅，且完全被碱溶液溶解所需要的提取时间也长于植硅体和硅藻类生物硅｡生物硅的组成和年龄的差异会对生物硅的分析与存量估算产生重要影响，其溶解由难到易的程度分别为海绵骨针放射虫壳老的硅藻类生物硅活体硅藻类生物硅新硅｡不过，目前尚无植硅体与其它类型生物硅的对比的研究｡和的研究结果显示，植硅体溶解比同时期硅表面不仅会吸附上黏土或溶解硅，同时也可能被有机质所包裹图，这些都会对生物硅含量的测定产生干扰，因此前处理在生物硅的分析中显得尤为重要｡在经过盐酸和双氧水处理的生物硅颗粒，往往比不加预处理的样品具有更高的提取率，分析结果也更接近于真实情况，｡图生物硅扫描电镜图生物硅的形成时间和组成差异对存量分析的影响在环境中，影响生物硅化学活性的因素还包括生物硅的形成时间长短，时间长度的