硅的生物地球化学过程及其在养殖碳汇形成过程中的作用和影响

• Published in: 渔业科学进展 Vol. 45; no. 4; pp. 205 - 222
• Main Authors: 李瑞环, 蒋增杰, 姜娓娓, 蔺凡, 高亚平, 杜美荣
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室 山东 青岛 266237 2024; 中国水产科学研究院黄海水产研究所 农业农村部海洋渔业与可持续发展重点实验室; 中国水产科学研究院碳汇渔业重点实验室 山东 青岛 266071; 中国水产科学研究院碳汇渔业重点实验室 山东 青岛 266071%中国水产科学研究院黄海水产研究所 农业农村部海洋渔业与可持续发展重点实验室
• Subjects: 植硅体; Phytolith; 硅循环; Silicon cycle; 硅藻; Diatom; 贝类养殖; Carbon sink; 碳汇; Shellfish culture; 生物硅; Biogenic silica
• ISSN: 2095-9869
• DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20230304001

P76; 硅(Si)是地球上丰度仅次于氧的第二大元素,其生物地球化学过程与大气CO2 变化、海洋生物泵以及海岸带富营养化等过程密切相关,因此,硅循环也成为全球环境变化研究关注的核心问题之一.本文在总结已有研究的基础上,论述了硅生物地球化学过程及其对碳循环的调节及影响,进一步聚焦近海规模化贝类养殖活动,分析了贝类养殖生态系统硅循环与碳循环的耦合作用及机理,展望了未来值得关注的关键科学问题.研究表明,地质尺度上,硅酸盐矿物风化是地表所有次生硅的来源,风化过程也是一个重要的碳汇过程.陆地生态系统中,植硅体较难降解,在其形成过程中会包裹有机碳而形成稳定的有机碳库,因而植硅体碳具有重大的碳汇潜力,很有可能成为全球碳汇的重要组成部分.海洋生态系统中,作为初级生产主要贡献者的硅藻(Bacillariophyta)吸收硅酸盐合成有机碳并将其打包在生源硅颗粒中向深层海洋输送并埋藏,埋藏量可占海洋碳埋藏总量的40%,生物硅泵驱动了生物碳泵;在近海贝类养殖区,通过硅藻作为滤食性贝类的饵料来源,硅酸盐成为渔业碳汇重要的物质支撑.因此,研究硅生物地球化学循环过程中,综合考虑各过程及其耦合作用是非常必要的,对深入了解其在贝类养殖碳汇中的作用及探究潜在养殖增汇途径具有重要意义.