2023年2月16日，应兰州大学泛第三极环境中心邀请，天津大学宋照亮研教授开展了题为“陆地碳硅生物地球化学循环及其耦合机制”的专题讲座，刘勇勤教授主持。

宋照亮教授首先向大家介绍了硅在陆地碳循环中的重要作用。大气CO₂浓度增加导致的全球变暖问题引起了广泛关注。为了应对全球变暖这一问题，各国学者提出了很多方法，其中，增加生态系统固碳是缓解大气CO₂浓度增加的重要途经。在生态系统固碳中，很多元素都会影响碳循环，例如氮、磷、铁，但并未重视硅（Si）等元素对生态系统碳循环的影响。硅是陆地植物的有益元素（禾本科等植物的必须大量元素），可提高多种环境胁迫下植物生物量碳积累。植硅体包裹态碳可在土壤或沉积物中保存几百到几千年，硅循环通过影响土壤矿物组成调控有机碳稳定性。所以，硅对陆地碳循环有很大的影响。此外，硅是硅藻细胞壁不可或缺元素，贡献全球海洋40%以上和近海约75%的初级生产力。但近年来，由于陆源硅输入减少，未来硅藻生产力和生物碳泵有所下降趋势。

随后，宋照亮教授向大家具体介绍了碳硅循环的耦合过程与机制。（1）植物生物量碳积累。硅通过多种途径提高环境胁迫下植物生物量碳积累（1改善氮、磷等养分和水分利用2降低盐和重金属等吸收3提高叶绿素含量和光合效率4维持高氮磷地区植物多样性）（2）植硅体固碳。植硅体较稳定，可在土壤中保存上千年，在适宜区竹林造林，退化草地恢复和施肥管理等可使全球植硅体固碳速率提高1倍。（3）土壤有机碳稳定化。硅可通过植硅体表面嵌套或吸附，形成次生粘土矿物和抑制铁结晶等途径提高土壤有机碳稳定性。（4）植物促进硅酸盐矿物风化。植物分泌有机酸以及植物生长收获过程中带走硅和阳离子降低土壤硅酸盐矿物稳定性，可在百-千年尺度提高硅酸盐风化碳汇。

接下来，宋照亮教授针对湿地碳生物地球化学循环向大家做了介绍。湿地是地球上生产力最高的生态系统之一，具有较高的碳沉积埋藏速率和较低的碳排放通量，有机碳密度最高。湿地面积占陆地的4.6%，但其碳汇潜力约占陆地的1/3。湿地有机碳的分布、分子组成、来源与周转如何响应植被和环境变化是当前湿地生态系统碳循环探究的重要内容。经研究发现，总氮、容重和总磷对土壤有机碳含量影响最大。总氮、电导和含水量对土壤有机碳密度影响最大。滨海湿地SOC密度除了与植被有关外，还受硅铝比等土壤化学性质控制。植物生物量碳和硅积累受土壤硅攻击水平等因素影响。

最后，宋照亮教授对湿地硅循环及其碳汇效应做出了介绍。硅既是湿地干等植物的有益元素，也是硅藻的必须大量元素。研究湿地硅循环及其碳汇效应，可提高湿地碳循环认识并改进其模型，为生物多样性保护和富营养化防治提供科学参考。

宋照亮教授的讲座引起与会师生的热烈反响，讲座结束后，与会师生围绕硅空间分布格局的驱动因素等问题与宋照亮教授进行了交流讨论，宋照亮教授逐一认真、细致耐心地回答了各位老师和同学们的问题，使与会师生得到了很好的交流。