達里諾爾湖表層沉積物中硅的形態分布特征

劉文彥

摘 要： 本文以達里諾爾湖表層沉積物硅地球化學行為為研究對象，以沉積物硅的形態分布特征研究為主線，運用環境地球化學、地質學、土壤學和沉積學的理論和方法，通過環境中載體的關聯信息的綜合獲取和時空變化對比，開展了該湖表層沉積物中硅的地球化學特征研究，揭示了硅的形態分布差異性機制，研究發現表層沉積物中不同形態及組分硅的的含量序列為：IEF-Si

關鍵詞： 形態硅；生物硅；有效硅；沉積物；地球化學；達里諾爾

1硅的形態關系

按照Tessier連續提取法的操作步驟可依次定義出五種沉積硅的形態：IEF-Si、CF-Si、IMOF-Si、OSF-Si與Residual。已有研究也表明，參照土壤學中有效硅的提取方法， IEF-Si和CF-Si之和可近似定義為生物可給態硅（即宋金明說的可交換態）即近似等于有效硅的量[1]。

TSi（總硅）= IEF-Si+CF-Si+IMOF-Si+OSF-Si+Residual；Si（OH）4（有效硅）≈IEF-Si+CF-Si。

2 表層沉積物硅的空間分布特征

2.1達里諾爾湖表層沉積物中IEF-Si的空間分布特征

表層沉積物中IEF-Si的空間分布具有南西部深水區及北東部河流入湖口區為高值區（圖 1），南東湖周及湖濱淺水區為低值區的特點。湖內硅藻類浮游植物的繁盛和湖底生物的擾動及外源輸入是導致IEF-Si沉積量多寡的主要原因。IEF-Si是活性最大的硅，很容易釋放出來被生物利用，這部分硅在自然狀態下是通過溶出、間隙水離子交換、絡合等形式釋放出來，風力攪動作用、湖水溫度、pH的變化以及湖底生物的擾動都會加快間隙水中的硅向上覆水擴散。此外，達里諾爾湖表層沉積物中IEF-Si的空間分布也可能反映了湖心或者深水區及河流入湖口區有利于硅藻類浮游植物的繁盛，沉積物中IEF-Si含量高，湖周淺水區因挺水或沉水植物等與硅藻類浮游植物競爭生存空間而導致淺水區沉積物IEF-Si的累積量減少。……