第一章 植硅体研究概况 1
第一节 植物植硅体形态分类 1
一、草本植硅体形态分类 2
二、木本植硅体形态分类 6
三、总结及展望 8
第二节 植硅体-植物分类 8
一、植硅体-草本植物分类 9
二、植硅体-木本植物分类 10
三、植硅体-植物群落分类 10
第三节 植硅体与环境因子的关系 12
一、植硅体类型及其组合对环境的指示意义 12
二、环境因子对植硅体数量和大小的影响 14
第四节 土壤植硅体的溶解与运移 16
一、植硅体在土壤中的溶解 16
二、植硅体在土壤中的运移 17
第五节 植硅体在古环境中的应用 18
一、植硅体在恢复古植被和古气候中的应用 19
二、植硅体在农业和环境考古中的应用 20
小结 21
参考文献 21
第二章 研究区概况及样地设置 28
第一节 研究区概况 28
一、地质与地貌 28
二、气候 29
三、土壤 30
四、植被 30
第二节 样地设置 31
一、模拟增温实验设置 31
二、东北地区野外网络样地设置 31
第三节 样品采集 32
小结 33
参考文献 33
第三章 实验及数值分析方法 34
第一节 实验方法 34
一、植硅体提取方法——湿式灰化法 34
二、土壤pH的测定方法——电位法 34
三、土壤有机质的测定方法——重铬酸钾滴定法（外热法） 35
四、土壤及植物阴阳离子的测定方法——离子色谱法 36
五、土壤及植物有效硅的测定方法——硅钼蓝比色法 36
六、正交试验方法 36
第二节 数值分析方法 39
一、主成分分析 39
二、聚类分析 41
三、相关分析 42
四、方差分析 43
五、冗余分析 44
小结 45
参考文献 45
第四章 模拟增温对芦苇植硅体的影响 47
第一节 模拟增温对植物生长的影响 47
一、增温对植物的直接影响 47
二、增温对植物的间接影响 49
第二节 植硅体与温度之间的关系 51
第三节 野外增温实验装置简介及增温效果的对比分析 52
一、野外增温实验装置简介 52
二、OTC和IR增温效果对比分析 54
第四节OTC增温对芦苇植硅体的影响 62
一、OTC增温对芦苇植硅体数量的影响 63
二、OTC增温对芦苇植硅体大小的影响 71
第五节IR增温对芦苇植硅体的影响 78
一、IR增温对芦苇植硅体数量的影响 78
二、IR增温对芦苇植硅体大小的影响 82
小结 86
参考文献 87
第五章 芦苇植硅体对时空分异的响应 91
第一节 植物光合作用的季节变化对植硅体形成的影响 91
一、植物光合作用的基本定义 92
二、植物光合作用的日变化 92
三、植物光合作用的季节变化 93
四、植物光合作用的季节变化对植物硅吸收的影响 94
第二节 植物蒸腾作用的季节变化对植硅体形成的影响 95
一、植物蒸腾作用的定义 95
二、植物蒸腾作用的日变化 95
三、植物蒸腾作用的季节变化 96
四、植物蒸腾作用的季节变化对植物硅沉积的影响 97
第三节 芦苇植硅体数量对时空分异的响应 98
一、芦苇植硅体数量（总）对时空分异的响应 101
二、芦苇鞍型（短细胞）植硅体数量对时空分异的响应 106
三、芦苇尖型（毛状细胞）植硅体数量对时空分异的响应 113
四、芦苇扇型（机动细胞）植硅体数量对时空分异的响应 117
五、芦苇硅化气孔（保卫细胞）数量对时空分异的响应 123
第四节 芦苇植硅体大小对时空分异的响应 126
一、芦苇鞍型（短细胞）植硅体大小对时空分异的响应 127
二、芦苇帽型（短细胞）植硅体大小对时空分异的响应 128
三、芦苇尖型（毛状细胞）植硅体大小对时空分异的响应 130
四、芦苇硅化气孔（保卫细胞）大小对时空分异的响应 131
小结 132
参考文献 133
第六章 芦苇植硅体变化的气候因素分析 136
第一节 气候因素对植物光合作用的影响 136
一、温度对植物光合作用的影响 136
二、水分对植物光合作用的影响 138
第二节 气候因素对植物蒸腾作用的影响 140
一、温度对植物蒸腾作用的影响 140
二、水分对植物蒸腾作用的影响 141
第三节 气候因素对植物植硅体的影响 142
一、温度对植硅体形成的影响 142
二、水分对植硅体形成的影响 143
第四节 气候因素对东北地区芦苇植硅体数量的影响 143
一、芦苇植硅体数量随气候的变化趋势 143
二、芦苇植硅体数量变化的主要气候因素分析 146
第五节 气候因素对东北地区芦苇植硅体大小的影响 149
一、芦苇植硅体大小随气候的变化趋势 149
二、芦苇植硅体大小变化的主要气候因素分析 151
小结 161
参考文献 162
第七章 芦苇植硅体变化的土壤-植物系统pH与有机质分析 166
第一节 土壤pH对芦苇植硅体的影响 166
第二节 土壤有机质对芦苇植硅体的影响 167
小结 168
参考文献 168
第八章 芦苇植硅体变化的土壤-植物系统有效硅循环分析 169
第一节 土壤中的硅元素 169
一、土壤中硅存在的形态 169
二、硅在土壤中的含量及其影响因素 170
三、东北地区土壤有效硅含量的时空分异 172
第二节 植物中的硅元素 173
一、硅在植物体内的形态、分布与含量 173
二、影响植物体内硅含量的因素 174
三、硅在植物中的生理作用 175
四、东北地区芦苇中有效硅含量的时空分异 176
第三节 硅在植物中的转运与积累 178
一、植物对硅的吸收 178
二、植物中的硅积累 181
第四节 植物中的植硅体 183
一、植硅体形成的影响因素 184
二、东北地区芦苇植硅体浓度的变化 184
三、东北地区土壤有效硅对芦苇植硅体形成的影响 185
四、东北地区土壤有效硅对芦苇植硅体大小的影响 189
第五节 硅的生物地球化学循环 194
一、陆地和海洋的硅生物地球化学循环 195
二、陆地硅生物地球化学循环的影响因素 198
三、植硅体是土壤-植物硅循环的重要参与者 200
四、东北地区土壤与芦苇群落之间的硅循环 201
小结 202
参考文献 203
第九章 芦苇植硅体变化的土壤-植物系统阴离子含量分析 209
第一节 土壤阴离子含量对时空分异的响应 209
一、土壤阴离子总量的时空分异 209
二、土壤Cl-、 NO-3 、 SO2-4含量的时空分异 211
第二节 芦苇阴离子含量对时空分异的响应 213
一、芦苇阴离子总量的时空分异 213
二、芦苇Cl-、 NO-3 、 SO2-4含量的时空分异 214
第三节 芦苇阴离子和土壤阴离子的关系 217
第四节 土壤阴离子对芦苇植硅体数量的影响 219
小结 220
参考文献 220
第十章 芦苇植硅体变化的土壤-植物系统阳离子含量分析 222
第一节 土壤阳离子含量对时空分异的响应 222
一、土壤阳离子总量的时空分异 222
二、土壤K＋、 Ca 2＋、 Na＋、 Mg2＋含量的时空分异 223
第二节 芦苇阳离子含量对时空分异的响应 226
一、芦苇阳离子总量的时空分异 226
二、芦苇K＋、 Ca2＋、 Na＋、 Mg2＋含量的时空分异 227
第三节 芦苇阳离子与土壤阳离子的关系 231
第四节 土壤阳离子对芦苇植硅体数量的影响 232
小结 235
参考文献 236
附录一 常见植物植硅体图谱检索表 237
附录二 彩色图版 275