作为典型的硅超富集禾本科植物，竹子在全球的分布面积为2200万hm2，其中三分之一集中分布在我国浙江、江西和湖南等中亚热带红壤地区。从现有资料来看，竹林土壤中生物硅的累积速率远高于赤道雨林、温带草原以及温带落叶林和针叶林土壤中硅的累积速率。开展竹林土壤-植物系统中硅分布和迁移研究，阐明竹林土壤-植物系统中硅生物地球化学循环的规律与控制机制，可为亚热带竹林生态系统硅循环调控提供科学依据，也可完善陆地硅生物地球化学循环理论。本研究在竹林主产地浙江省青山镇、西天目乡、横畈镇等地采集毛竹林和雷竹林土壤、植物、溪水、岩石和风化壳等样品。分别采集种植1年、3年、5年的毛竹林表层0²cm、亚表层2¹0cm、中层10²0cm、底层20⁴0cm土壤样品和种植1年、5年、10年、15年的雷竹林表层0¹0cm、中层10²0cm、底层20⁴0cm土壤样品以及不同竹龄竹叶、竹枝、竹干、竹根、竹鞭等器官植物样品；分别于冬末、夏两季采集74个竹林小流域溪水样品。主要分析测试了竹林土壤总硅含量、硅形态含量及硅的植物有效性，研究了硅在竹子各器官的分布情况和竹林溪水中硅的分布与输出特征。研究结果表明：（1）竹林土壤主要可提取态硅部分为无定形硅（AmorphousSi），铁锰（氢）氧化物结合态硅（Fe/Mn-oxideSi），有效态硅（AvailableSi）和有机结合态硅（OrganicSi），其中有效态硅对植物生长硅素有重要意义。毛竹林土壤有效态硅含量变化范围为37.52²37.54mg·kg-1（平均96.70mg·kg-1），硅的植物有效率（有效态硅含量占可提取态硅总量的比例，下同）变化范围为1.42%⁶.53%（平均3.28%）。随种植年限的增加，表层有效硅含量及其植物有效率呈下降趋势，亚表层呈上升趋势，中层和底层呈先上升后下降趋势；有效硅含量及其植物有效率随土层深度的增加呈下降趋势。（2）西天目雷竹林土壤有效态硅含量变化范围为84.1³17.9mg·kg-1（平均172.93mg·kg-1），硅的植物有效率变化范围为1.60%¹2.3%（平均5.20%）。表层和底层的有效硅含量及其植物有效率随种植年限的增加呈先下降后上升的趋势，中层趋势并不明显；有效硅含量及其植物有效率随土层深度的增加在覆盖有机物前后均呈上升趋势。横畈雷竹林土壤有效态硅含量变化范围为66.8¹57.6mg·kg-1（平均94.60mg·kg-1），硅的植物有效率变化范围为0.47%⁴.25%（平均1.62%）。有效硅含量及其植物有效率随种植年限的增加呈下降趋势；有效硅含量及其植物有效率随土层深度的增加在覆盖前后呈先下降后上升趋势。（3）毛竹硅储量（418.5kg·hm-2）、风化输入通量(290kg·hm^-2·yr^-1)和枯落物分解通量(200kg·hm^-2·yr^-1)分别占毛竹土壤有效硅储量（696.2kg·hm-2）的60.1%、41.7%和28.7%；毛竹吸收通量(280kg·hm^-2·yr^-1)和河水流出通量(70kg·hm^-2·yr^-1)分别占毛竹土壤有效硅储量的40.2%和10.1%；毛竹采伐通量(80kg·hm^-2·yr^-1)和枯落物通量(200kg·hm^-2·yr^-1)分别占毛竹硅储量的19.1%和47.8%。（4）雷竹硅储量（656.9kg·hm-2）占雷竹林土壤有效硅储量（1080kg·hm-2）的60.8%；有机物覆盖分解的硅通量(260kg·hm^-2·yr^-1)占雷竹林土壤有效硅储量的24.1%；雷竹林有机物覆盖前、后，风化输入硅通量(300kg·hm^-2·yr^-1,280kg·hm^-2·yr^-1)分别占雷竹林土壤有效硅储量的27.8%和25.9%，说明有机物覆盖分解的硅通量承担了一部分从岩石风化中输入的硅的通量，从而风化输入的硅通量比例有所下降；枯落物分解通量(120kg·hm^-2·yr^-1)、雷竹吸收通量(490.9kg·hm^-2·yr^-1)和河水流出通量(70kg·hm^-2·yr^-1)分别占雷竹土壤有效硅储量的11.1%、45.5%和6.5%；雷竹采伐通量(60kg·hm^-2·yr^-1)和枯落物通量(433.9kg·hm^-2·yr^-1)分别占雷竹硅储量（656.9kg·hm-2）的9.1%和66.1%。（5）竹林流域硅酸盐风化强度一般夏季高于冬末。纯毛竹林流域内溪水中SiO2的浓度（105μmol·L-1）和Si/（Nasilicate+Ksilicate）的比率（平均2.9）明显高出其他林种流域内SiO2的浓度（60μmol·L-1）和Si/（Nasilicate+Ksilicate）的比率（平均2.2）。竹林流域硅酸盐风化导致的SiO2输出通量(2.5×10⁵mol·km^-2·yr^-1)一般高于其他林种流域硅酸盐风化导致SiO2输出通量(平均2.0×10⁵mol·km^-2·yr^-1)。（6）竹林土壤-植物系统硅循环过程是硅素在竹林土壤矿物-土壤水-植物-地下水之间的迁移转化过程。该过程以竹林土壤游离态硅（有效硅）的吸收为起点，到竹林枯枝落叶返回竹林地表降解释放到土壤溶液和地下水中，以及游离态硅再次被竹林吸收的循环往复的过程。竹林土壤-植物系统硅循环过程中，硅的来源主要有硅酸盐风化输入和枯落物降解，主要动力是竹林植物的吸收，循环后硅的主要去向是顺地下水流出竹林土壤-植物系统和作为植硅体固定在竹林土壤中。