摘要：硅是地殼中含量第二的元素，在土壤生物地球化學(xué)過程中發(fā)揮著重要作用，其中可提取態(tài)硅對(duì)植物具有較高的營養(yǎng)意義，但可提取態(tài)硅在濱海濕地土壤中的分布還有待揭示。以典型濱海濕地（非淹水蘆葦濕地、潮汐蘆葦濕地、淡水蘆葦濕地和鹽地堿蓬濕地）為研究樣地，采集0～20 cm深度土壤并測(cè)定草酸提取態(tài)硅、連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅和焦磷酸鹽提取態(tài)硅及土壤理化性質(zhì)，探究3種可提取態(tài)硅在不同蘆葦濕地土壤中的分布特征及其影響因素。結(jié)果表明，4種濕地0～20 cm深度土壤中連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅和焦磷酸鈉提取態(tài)硅之間無顯著性差異（p>0.05），但草酸提取態(tài)硅在非淹水蘆葦濕地和潮汐蘆葦濕地之間具有顯著性差異（p<0.05）。從剖面分布來說，10～20 cm土層3種提取態(tài)硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0～<10 cm土層。相關(guān)分析表明，土壤有機(jī)質(zhì)、總氮、容重、pH、粉砂粒、砂粒和含水率是影響3種提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的重要因素。研究結(jié)果為豐富濱海濕地硅元素的分布信息提供有力支撐。

關(guān)鍵詞：草酸提取態(tài)硅；連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅；焦磷酸鈉提取態(tài)硅；地球化學(xué)特征；濱海濕地

中圖分類號(hào)：P41文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002-4026（2024）05-0095-08

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)志碼（OSID）：

Distribution patterns and influencing factors of three types of

soil extractable silicon in typical coastal wetlands

JI Xiaohui1， ZHAO Qingqing2*， ZHAN Haiyin3， WANG Jianing2， ZHANG Wen2，

HUANG Yujie2， SONG Fanyong2， WEI Xiaobing4*

（1. Guiyang CECEP Water Co.， Ltd.， Guiyang 550001， China; 2. Shandong Provincial Key Laboratory of Applied Microbiology，

Ecology Institute， Qilu University of Technology （Shandong Academy of Sciences）， Jinan， 250103， China; 3. Carbon Neutrality

Interdisciplinary Science Centre，College of Environmental Science and Engineering， Nankai University， Tianjin 300350， China;

4. Chongqing Lanjie Environmental Technology Co.， Ltd.， Chongqing 402465， China）

Abstract∶As the second most abundant element on earth， silicon plays an important role in soil biogeochemical processes. However， the geochemical characteristics of soil silicon in different forms in coastal wetlands still need further investigation. In this study， we selected four typical coastal wetlands （nonflooding Phragmites australis， tidal P. australis， freshwater P. australis， and tidal Suaeda salsa wetlands） as sampling sites and collected soils from 0 to 20 cm depth. Furthermore， we determined oxalate-extractable silicon， dithionite-citrate-extractable silicon， pyrophosphate-extractable silicon and analyzed their soil physical and chemical properties， distribution patterns， and influencing factors in typical coastal wetlands. Results showed that dithionite-citrate-extractable silicon and pyrophosphate-extractable silicon showed no significant differences among four wetlands （p>0.05）， while oxalate-extractable silicon in nonflooding P. australis wetlands was significantly lower than tidal P. australis wetlands （p<0.05）. As for the profile distribution， the three types of extractable silicon in soils from 0 to 10 cm were generally higher than in soils from 10 cm to 20 cm. Additionally， the correlation analysis revealed that soil organic matter， total nitrogen， bulk density， pH， silt and moisture were important factors influencing these three types of extractable silicon.

Key words∶oxalate-extractable silicon; dithionite-citrate-extractable silicon; pyrophosphate-extractable silicon; geochemical properties; coastal wetlands

硅是土壤和巖石的基本成分，是地殼上含量居第二位的元素，在全球生物地球化學(xué)循環(huán)和緩解全球氣候變化方面發(fā)揮著重要作用［1］。硅可以提高植物光合作用的效率、改變營養(yǎng)元素的化學(xué)計(jì)量比、提高植物對(duì)害蟲和病原體的抵抗力、增強(qiáng)植物對(duì)干旱和重金屬的耐受能力，進(jìn)而提高農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量［2-3］。硅循環(huán)和碳循環(huán)之間的交互作用可以調(diào)節(jié)大氣中CO2的濃度，而通過河口輸送至濱海水體中的可溶性硅的量影響濱海區(qū)域富營養(yǎng)化問題，因此硅的遷移轉(zhuǎn)化過程對(duì)于維持地球化學(xué)循環(huán)過程具有重要意義［1，4］。海洋沉積物中的生物硅可以指示海洋古生產(chǎn)力的變化，硅藻控制的生物泵過程對(duì)大氣CO2有凈吸收效應(yīng)進(jìn)影響大氣中CO2濃度［5］。植物生長(zhǎng)過程中吸收硅元素可以形成植硅體，植硅體形成過程中封閉的那部分有機(jī)碳可以在環(huán)境中持留上千年，是重要的穩(wěn)定性碳庫［6］。濕地富含生物固定的無定形氧化硅，對(duì)全球硅循環(huán)具有重要影響［7］。一項(xiàng)對(duì)濕地植物封存植硅體碳能力的評(píng)估表明，全球約5.7×108 hm2的濕地植物每年能固定大氣中CO2的量高達(dá)4.39×107 t ［8］。濱海鹽沼濕地可以有效捕集生物硅，具有較高的溶解性硅循環(huán)能力，因此相比于其他濱海水體具有較高的硅富集能力，而濱海潮間帶被認(rèn)為是濱海河口區(qū)域重要的硅匯和硅處理區(qū)［7］。盡管濱海鹽沼濕地在硅的轉(zhuǎn)化、遷移和儲(chǔ)藏方面發(fā)揮著重要作用，但鹽沼濕地硅的循環(huán)和儲(chǔ)存還有待進(jìn)一步了解。此外，了解硅元素在不同濱海濕地土壤中的分布特征及其影響因素對(duì)于深入了解濱海濕地碳匯功能具有重要意義。

土壤硅循環(huán)包含礦物風(fēng)化過程、生物吸收、礦物相硅的吸附/解吸，因此土壤硅可以劃分為不同的硅庫［9］。土壤中的硅分為有機(jī)硅和無機(jī)硅，無機(jī)硅可以分為晶態(tài)硅（硅酸鹽礦物、結(jié)晶二氧化硅）和可提取態(tài)硅（水溶態(tài)硅、交換態(tài)硅、膠體態(tài)硅和無定形硅），其中可提取態(tài)硅對(duì)植物的營養(yǎng)意義高于晶體硅［10］。由于不同植物對(duì)硅的需求不同，而且植物從土壤生物硅庫吸收的硅量遠(yuǎn)超過從巖石風(fēng)化釋放吸收的硅量，無硅源補(bǔ)充的情況下，土壤中可提取態(tài)硅會(huì)因植被吸收和淋溶作用而逐漸損失［1，10］。在流域水平上，硅的物質(zhì)量平衡受到易溶性硅的強(qiáng)烈影響［4］，草酸提取態(tài)硅的量對(duì)土壤可利用硅具有正向影響［11］。

草酸提取態(tài)硅可以表征弱結(jié)晶硅、弱序性倍半氧化物中的硅和封閉于弱結(jié)晶鐵氧化物中的硅，與弱結(jié)晶鐵氧化物結(jié)合的硅在鐵氧化物溶解時(shí)可以變成植物可利用性硅［4，12］。由溶解性硅酸和結(jié)合在礦物表面的硅組成的植物可利用性硅被認(rèn)為是活性最高的硅組分［13］。連二硫酸鈉-檸檬酸鈉可以提取與結(jié)晶態(tài)次生鐵氧化物結(jié)合的硅，焦磷酸鈉可以提取與無定形鐵鋁氧化物結(jié)合的硅［9］。本研究選擇非淹水蘆葦濕地、潮汐蘆葦濕地、淡水蘆葦濕地和鹽地堿蓬濕地作為研究樣地，探究草酸提取態(tài)硅、連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅和焦磷酸鈉提取態(tài)硅在4種濕地中的含量變化及分布特征，研究結(jié)果可為豐富濱海濕地硅元素的分布信息提供有力支撐。

1材料與方法

1.1樣品采集及測(cè)試分析

本研究的研究區(qū)位于山東省東營市的黃河三角洲自然保護(hù)區(qū)。黃河三角洲位于暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，氣候特征為四季分明、溫差明顯、雨熱同期。年平均降雨量約為 594 mm，主要集中在6～9月，年平均蒸發(fā)量為2 049 mm，年平均氣溫為11.7 ℃～12.6 ℃ ［14］。

在研究區(qū)內(nèi)選擇淡水蘆葦濕地、潮汐蘆葦濕地、非淹水蘆葦濕地和鹽地堿蓬濕地作為研究樣地，于2018年10月采集0～20 cm深度土壤并按0～<5、5～<10和10～20 cm間隔分割土壤，每種濕地設(shè)置3個(gè)樣點(diǎn)重復(fù)，每種濕地共計(jì)采集9個(gè)土樣。將土樣裝入自封袋內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室，剔除肉眼可見的石塊、植物殘?bào)w，室溫條件下自然風(fēng)干土樣，經(jīng)研缽研磨后，一部分土樣過20目篩，用于測(cè)定土壤電導(dǎo)率和pH；另一部分過100目篩，用于測(cè)定草酸提取硅、連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取硅、焦磷酸鈉提取硅、土壤有機(jī)質(zhì)、總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及其他土壤指標(biāo)。不同提取態(tài)硅元素的處理和測(cè)定方法如下：（1）草酸提取硅的測(cè)定。稱取0.3 g過100目篩的土壤于三角瓶中，加入30 mL 0.2 mol/L的草酸-草酸銨混合溶液，調(diào)節(jié)pH=3以后，在暗處振蕩4 h。（2）連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)。稱取2 g研磨過100目篩的土壤于三角瓶中，加入1 g連二亞硫酸鈉和50 mL 0.3 mol/L的檸檬酸鈉溶液后，振蕩16 h。（3）焦磷酸鈉提取硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)。稱取0.3 g研磨過100目篩的土壤于三角瓶中，加入30 mL 0.1 mol/L的焦磷酸鈉，并調(diào)節(jié)pH至10.5。以上提取過程結(jié)束后，加入0.2 mL 0.5 mol/L的MgCl2溶液，在1 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心15 min，然后將上清液過0.45 μm濾膜，用ICP-OES測(cè)定濾液中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)、容重、電導(dǎo)率、pH、粉砂粒、砂粒和含水率的測(cè)定參照趙海曉等［15］的研究。

1.2數(shù)據(jù)分析

采用單因素方差分析（one-way-ANOVA）對(duì)不同樣地土壤草酸提取態(tài)硅、連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅、焦磷酸鈉提取態(tài)硅和土壤理化性質(zhì)進(jìn)行顯著性差異分析，當(dāng)p<0.05 時(shí)，認(rèn)為具有顯著性差異。在單因素方差分析中，當(dāng)方差齊性時(shí)，采用Turkey檢驗(yàn)；在方差非齊性時(shí)，采用Welch檢驗(yàn)（校正的F檢驗(yàn)）。皮爾森相關(guān)分析判定影響三種提取態(tài)硅的潛在控制因素。ANOVA和皮爾森相關(guān)分析采用SPSS 22.0 軟件包來實(shí)現(xiàn)，土壤DOC含量變化圖采用OriginPro 2021軟件繪制。

2研究結(jié)果

2.1四種濕地土壤中3種易溶態(tài)硅和土壤理化性質(zhì)的對(duì)比

四種濕地0～20 cm土壤中硅元素和土壤理化性質(zhì)（取0～<5、5～<10和10～20 cm土壤的均值）之間的對(duì)比如表1所示。非淹水蘆葦濕地土壤的草酸提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值為0.16 g/kg，顯著低于潮汐蘆葦濕地（0.28 g/kg， p<0.05），但和淡水蘆葦濕地、鹽地堿蓬濕地土壤草酸提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間無顯著性差異（p>0.05）。連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅和焦磷酸鈉提取態(tài)硅在4種濕地之間均無顯著性差異（p>0.05），僅從數(shù)值上來看，兩種硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最小值均出現(xiàn)在非淹水蘆葦濕地，分別為0.55和0.27 g/kg。潮汐蘆葦濕地土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值在4種濕地中最高（0.76 g/kg），而焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值的最高值出現(xiàn)在鹽地堿蓬濕地（0.34 g/kg）。

2.2草酸提取態(tài)硅在各濕地不同土壤層次的分布特征

草酸提取態(tài)硅在4種濕地0～20 cm土壤中的剖面分布如圖1所示。沿0～20 cm土壤剖面，草酸提取態(tài)硅在非淹水蘆葦濕地呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)（p<0.05），最高值出現(xiàn)在5～<10 cm （0.20 g/kg），最低值均出現(xiàn)在10～20 cm土壤層（0.11 g/kg）。潮汐蘆葦濕地和鹽地堿蓬濕地0～<5和5～<10 cm土壤草酸提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間無顯著性差異（p>0.05），但均顯著高于10～20 cm土壤草酸提取態(tài)硅含量（p<0.05），這兩種濕地土壤草酸提取態(tài)硅沿0～20 cm土壤剖面總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。淡水蘆葦濕地0～<5、5～<10和10～20 cm土壤的草酸提取態(tài)硅之間無顯著性差異（p>0.05），僅就數(shù)值來說，該濕地草酸提取態(tài)硅含量沿剖面呈逐漸下降趨勢(shì)。

從不同土壤層來看，非淹水蘆葦濕地0～<5 cm深度土壤的草酸提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.16 g/kg）顯著低于潮汐蘆葦濕地（0.30 g/kg）和鹽地堿蓬濕地（0.23 g/kg， p<0.05），而淡水蘆葦濕地0～5 cm土壤草酸提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.38 g/kg）與其他三種濕地之間均無顯著性差異（p>0.05）。就5～<10 cm土壤層來看，非淹水蘆葦濕地土壤草酸提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于潮汐蘆葦濕地（0.33 g/kg，p<0.05），但這兩類濕地與淡水蘆葦濕地（0.20 g/kg）和鹽地堿蓬濕地（0.35 g/kg）土壤草酸提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間均無顯著性差異（p>0.05）。10～20 cm土壤層草酸提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高值出現(xiàn)在潮汐蘆葦濕地（0.21 g/kg），顯著高于非淹水蘆葦濕地、淡水蘆葦濕地（0.11 g/kg）和鹽地堿蓬濕地（0.15 g/kg）土壤草酸提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)（p>0.05）。

2.3連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅在各濕地不同土壤層次的分布特征

連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)在4種濕地0～20 cm土壤中的剖面分布如圖2所示。非淹水蘆葦濕地、潮汐蘆葦濕地和淡水蘆葦濕地10～20 cm土壤層連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅均顯著低于5～<10 cm土壤層（p<0.05），但0～<5 cm與5～<10 cm、10～<20 cm土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間均無顯著性差異（p>0.05），這三種濕地土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿0～20 cm剖面總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。淡水蘆葦濕地0～<5 cm土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)與5～<10 cm土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間均無顯著性差異（p>0.05），但均顯著高于10～20 cm土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)（p<0.05）。

非淹水蘆葦濕地0～<5 cm土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.67 g/kg）顯著低于潮汐蘆葦濕地（0.87 g/kg，p<0.05），但這兩種濕地0～5 cm土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅與淡水蘆葦濕地（0.78 g/kg）和鹽地堿蓬濕地土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅（0.83 g/kg）質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間均無顯著性差異（p>0.05）。非淹水蘆葦濕地和淡水蘆葦濕地5～<10 cm土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于潮汐蘆葦濕地和鹽地堿蓬濕地（p<0.05），但非淹水蘆葦濕地和淡水蘆葦濕地土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間、潮汐蘆葦濕地和鹽地堿蓬濕地土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅之間均無顯著性差異（p>0.05）。10～20 cm土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅的最高值出現(xiàn)在潮汐蘆葦濕地（0.94 g/kg），顯著高于其他三種濕地（p<0.05）；最低值出現(xiàn)在非淹水蘆葦濕地和淡水蘆葦濕地，而且這兩種濕地土壤連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于鹽地堿蓬濕地（p<0.05）。

2.4焦磷酸鈉提取態(tài)硅在各濕地不同土壤層次的分布特征

焦磷酸鈉提取態(tài)硅在4種濕地0～20 cm土壤中的剖面分布如圖3所示。非淹水蘆葦濕地、潮汐蘆葦濕地、鹽地堿蓬濕地0～<5 cm和5～<10 cm土壤焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間無顯著性差異（p>0.05），但均顯著高于10～20 cm土壤焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)（p>0.05）。這3種濕地土壤焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿0～20 cm土壤剖面呈下降趨勢(shì)。淡水蘆葦濕地0～<5 cm土壤焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)與5～<10 cm、10～20 cm土壤焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間均無顯著性差異（p<0.05），但5～<10 cm土壤焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于10～20 cm土壤（p>0.05）。

如圖3所示，4種濕地0～<5 cm土壤焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間無顯著性差異（p>0.05）。非淹水蘆葦濕地和淡水蘆葦濕地5～<10 cm土壤焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于和鹽地堿蓬濕地（p<0.05），這3種濕地0～<5 cm土壤焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)與潮汐蘆葦濕地之間均無顯著性差異（p>0.05）。在10～20 cm土壤層，非淹水蘆葦濕地和淡水蘆葦濕地焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于潮汐蘆葦濕地和鹽地堿蓬濕地（p<0.05），而非淹水蘆葦濕地和淡水蘆葦濕地焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間、潮汐蘆葦濕地和鹽地堿蓬濕地焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間均無顯著性差異（p>0.05）。

2.5環(huán)境因子對(duì)不同形態(tài)硅的影響分析

草酸提取態(tài)硅、連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅和焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤理化性質(zhì)之間的相關(guān)關(guān)系如表2所示。草酸提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤有機(jī)質(zhì)、總氮、粉砂粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)和含水率呈顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.01），與容重、pH和砂粒呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（p<0.01）。連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤有機(jī)質(zhì)、總氮和粉砂粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間具有顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.05），與容重、pH和砂粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間具有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（p<0.01）。焦磷酸鈉提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤有機(jī)質(zhì)、總氮、粉砂粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)和含水率之間具有顯著正相關(guān)關(guān)系（p<0.05），與pH和砂粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間具有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（p<0.01）。

3討論

3.1植被類型和水文條件的影響

濕地沉積物中的硅主要來自于淹水輸入的硅、底棲原生沼澤硅藻產(chǎn)生的硅和植物腐敗后埋入土壤中的植硅體。濕地系統(tǒng)內(nèi)硅的生物地球化學(xué)循環(huán)過程是由可以富集硅元素的植物周轉(zhuǎn)促成的［16］。因此，植物類型是影響濕地硅循環(huán)的重要因素［4］。蘆葦因具有較高的生產(chǎn)力、密集無性繁殖系生長(zhǎng)能力和干枯植物體留存時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，被認(rèn)為是潛在的營養(yǎng)庫，而且蘆葦濕地的土壤生物硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于鳳仙花濕地、柳樹濕地和柳葉菜濕地［7］。此外，濕地水文條件（淹水頻率和淹水持留時(shí)間等）在硅的轉(zhuǎn)化過程也發(fā)揮著控制作用。淹水可以輸入大量含有植硅體和草酸提取態(tài)硅的懸浮顆粒物，頻繁的淹水還可以促進(jìn)植硅體的溶解，而植硅體的溶解是濕地土壤中重要的硅源［16］。Li等［8］認(rèn)為水位也是影響土壤硅組分的重要因素，水位管理可以通過促進(jìn)有機(jī)質(zhì)和植硅體的累積、提高土壤-植物之間的硅循環(huán)來提高土壤硅的生物有效性［8］。淹水造成的還原環(huán)境使得與硅結(jié)合的鐵被還原從而釋放出更多的硅。本研究中，就平均值來說，鹽地堿蓬濕地0～20 cm土壤3種提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)與水文條件不同的蘆葦濕地之間并無顯著性差異，而且在部分土層鹽地堿蓬濕地土壤3種提取態(tài)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于非淹水蘆葦濕地，這表明除植被類型以外的因素如潮汐淹水和其他因素也會(huì)影響土壤硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3.2土壤理化性質(zhì)的影響

土壤理化性質(zhì)是影響土壤硅組分的重要因素［7，18］。土壤有機(jī)質(zhì)不僅可以為單硅酸提供吸附位點(diǎn)，其分解過程可以產(chǎn)生有機(jī)酸和還原性環(huán)境從而促進(jìn)結(jié)合于鐵錳氧化物中硅的釋放［18］。因此，本研究中草酸提取硅、連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取硅和焦磷酸鈉提取硅均和土壤有機(jī)碳呈顯著正相關(guān)關(guān)系，表明土壤有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)土壤3種易溶態(tài)硅具有正向的促進(jìn)作用。邱思婷等［17］對(duì)閩江口濕地的研究發(fā)現(xiàn)，有效硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)與土壤容重呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。本研究中草酸提取態(tài)硅和連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅均與土壤容重呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。這可能是因?yàn)檩^高的土壤容重會(huì)導(dǎo)致土壤硬度增加從而增加根系生長(zhǎng)阻力、降低地下生物量進(jìn)而導(dǎo)致硅的累積量減少［17］。土壤pH是影響土壤硅的重要因素，一般認(rèn)為在堿性土壤中，pH與土壤硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系［19］。本研究中3種提取態(tài)硅均與pH呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，可能是因?yàn)?種濕地pH介于8.14和9.73之間。草酸提取態(tài)硅和焦磷酸鈉提取態(tài)硅均與土壤含水率呈顯著正相關(guān)關(guān)系，這可能是因?yàn)檩^高的土壤含水率有利于水溶性硅在土壤中的持留，而可提取態(tài)硅組分之間可以相互轉(zhuǎn)化［20］。因此，相比于潮汐蘆葦濕地，非淹水蘆葦濕地土壤中較低的土壤有機(jī)質(zhì)、總氮、含水率和粉砂粒以及較高的容重和pH也是造成該濕地草酸提取態(tài)硅低于潮汐蘆葦濕地的原因。

3.3剖面分布趨勢(shì)的影響因素

與本研究結(jié)果相似，Struyf等［7］發(fā)現(xiàn)蘆葦濕地土壤在不同深度的剖面上，其土壤生物硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈梯度下降的趨勢(shì)，0～<10 cm土壤生物硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于10～20 cm。這可能與植硅體主要聚集在濕地土壤表層并隨土壤深度增加而逐漸下降有關(guān)［13］。此外，風(fēng)化作用、枯落物返還、地表徑流和潮汐作用的影響對(duì)濕地下層土壤的影響弱于表層土壤，這也是決定3種提取態(tài)硅剖面分布趨勢(shì)的重要原因［17］。

4結(jié)論

研究結(jié)果表明，鹽地堿蓬濕地和3種蘆葦濕地土壤草酸提取態(tài)硅、連二硫酸鈉-檸檬酸鈉提取態(tài)硅和焦磷酸鈉提取態(tài)硅之間無差異，說明植被類型對(duì)3種提取態(tài)硅的影響較小。非淹水蘆葦濕地土壤3種提取態(tài)硅顯著低于潮汐蘆葦濕地，但與淡水蘆葦濕地和鹽地堿蓬濕地之間無差異，說明就水文條件差異是影響3種提取態(tài)硅含量和分布的因素之一。除植被類型和水文條件下，有機(jī)質(zhì)、容重、pH、鈉離子、氯離子、粉砂粒、砂粒和含水率是影響3種提取態(tài)硅的重要環(huán)境因子。

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