全球冰川径流中硅的研究进展

刘 莎， 李向应， 杨船洋， 韩添丁， 井哲帆， 朱永华

（1.河海大学水文水资源学院，江苏南京210098； 2.陕西省地表系统与环境承载力重点实验室，陕西 西安 710127； 3.西北大学城市与环境学院，陕西 西安 710127； 4.中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室，甘肃 兰州 730000）

0 引言

硅（Si）是自然界极为常见的元素，在地壳中的丰度仅次于氧［1］。Si 极少溶于水，大多与氧结合形成SiO2或其他硅酸盐矿物［2］。硅酸盐矿物是最常见的造岩矿物，在化学风化过程中会释放出Si。Si 元素是硅质生物体必需的营养元素［3-6］，在海洋生态系统平衡中扮演重要角色。Si 的迁移转化是维持生态系统平衡的关键因素之一，其生物地球化学循环过程与碳循环和气候变化关系密切。Si 循环的主要过程为硅酸盐矿物的化学风化和硅酸盐沉积物的固结成岩，中间过程包括Si 的生物地球化学传输和转化以及与碳等其他元素的相互作用［7］。大坝和水库修建以及耕地灌溉等人类活动通过增加水体的滞留时间也会影响Si循环［8］。

IPCC 指出，大气温室气体浓度已达到过去80万年以来的最高水平，全球地表及浅层海水的温度迅速升高，海平面也加速上升［9］。气候变暖对冰冻圈的影响最为显著［10］。近20年来，冰盖的冰储量持续减少，冰川普遍退缩，冻土层厚度逐渐减薄［9］。在冰川加速消融背景下，夹带着泥沙的融水径流向下游输送了大量的生物活性元素（如Si、C、Fe、N 和P），当这些元素进入水库、湖泊和海洋后［7］会影响生态系统和生物地球化学循环［11-21］。……