IPCC曾指出大气中CO₂浓度的持续升高，可能会给全球带来一系列危险的气候变化。寻找一种新的有效降低和缓解大气中CO₂的方法，或许是人类目前最紧要的任务。植硅体态碳（phytolith-occluded-carbon, PhytOC），作为一种长期的生物地球化学碳汇机制，可能在全球碳汇和气候变化中扮演着重要的作用。草本植物占主导地位的自然湿地和人工湿地生态系统拥有较高的初级生产力，而且也有着较强的富硅能力，了解湿地植物植硅体封存大气中CO₂的潜力有着重要的科研意义。本研究选择自然湿地（杭州西溪湿地和白洋淀芦苇湿地）和人工湿地（嘉兴稻田湿地生态系统），采集植物和附近的土壤样品，利用微波消解和Walkley-Black消解方法，分析其植硅体和植硅体态碳含量变化特征，为探索植硅体在湿地生态系统硅和碳生物地球化学循环中的作用提供科学参考依据。（1）对西溪湿地不同植物植硅体和植硅体态碳的研究表明，西溪湿地18种植物植硅体含量变化在10mg g^-171mg g^-1之间，植硅体中碳的含量变化在5mgg^-1和40mg g^-1之间，变异系数高达810%；草本植物占主导地位的湿地生态系统植硅体产生通量是4.5¹29.9g-m^-2-a^-1，植硅体封存碳的速率是0.3⁷.7g-e-CO₂-m^-2a^-1。中国1.37×10⁷公顷草本植物占主导地位的湿地植物植硅体封存CO₂的速率为0.04×10⁶¹.05×10⁶t-a^-1。全球草本植物占主导地位的湿地（1.48×10⁸公顷）植物如果具有7.7g-e-CO₂m^-2-a^-1最大效率值，每年可以封存1.14×10⁷吨的CO₂。进一步推算表明，如果全球所有湿地植物具有和草本植物占主导地位的湿地生态系统植物植硅体有同样的效率值(7.7g-e-CO₂m^-2-a^-1)，那么5.7×10⁸公顷的湿地植物每年封存CO₂量高达4.39×10⁷吨。对湿地生态系统进行合适的管理，例如选择一种高植硅体碳含量的植物（芦苇Phragmites australis），对提高大气中CO₂的封存潜力有一定的作用。（2）对白洋淀芦苇湿地生态系统植硅体和植硅体态碳产生与累积研究表明，离水边距离不同的芦苇植株各器官中植硅体和植硅体中碳含量有一定的差异，但总体上分别呈现出叶(76mg g^-1)>鞘(64mg g^-1)>根(22mg g^-1)>茎(20mg g^-1)和茎(17mg g^-1)>叶(16mg g^-1)>根(14mg g^-1)>鞘(10mg g^-1)的变化趋势。芦苇植硅体产生总通量为86.60¹01.09g-m^-2-a^-1，芦苇植硅体固碳产生总通量为4.0⁵.2g-e-CO₂-m^-2-a^-1。在土壤剖面中植硅体总体上表现出向表层土壤积累的趋势。表层和剖面土壤中有机质与植硅体均表现出显著的相关性（R²=0.505，p <0.05和R²=0.4569，p <0.01），表明芦苇秸秆等有机物质的归还，对土壤中植硅体的含量分布有很大的影响。如果在0¹5cm的土壤剖面中，土壤沉积年龄为100年，那么土壤剖面中植硅体积累通量为33.7g-m^-2-a^-1。在1.83×10⁸m2白洋淀芦苇湿地生态系统中，每年地上部分植硅体可以封存大约2.01×10⁸g CO₂，在0¹5cm的土壤剖面中，植硅体每年可以积累大约5.49×10⁶gCO₂。（3）对嘉兴等地稻田生态系统中植硅体及其封存的碳产生与累积研究表明，不同品种水稻各器官植硅体的含量有一定的差异，各器官中植硅体的分布趋势均表现为：鞘(121.5mg g^-1)>叶(70.4mg g^-1)>茎(37.5mg g^-1)>根(32.4mgg^-1)>穗(22.3mg g^-1)；植硅体中碳含量的分布趋势为茎(27.1mg g^-1)>叶(22.8mg g^-1)>穗(22.3mg g^-1)>鞘(19.5mg g^-1)>根(17.9mg g^-1)。水稻植株地上部分植硅体产生通量为120.3g-m^-2-a^-1，地下部分植硅体产生通量为6.6g-m^-2-a^-1，植株总植硅体产生通量为128.0g-m^-2-a^-1。植硅体在种植50年的稻田0¹0cm的土壤中的积累通量为：4.0g-m^-2-a^-1，仅相当于水稻植株根的归还量，表明在水稻收割以后地上部分秸秆归还量较少。稻田湿地生系统地上部分植硅体封存大气中CO₂的通量范围0.3¹3.0g-e-CO₂m^-2-a^-1；水稻植硅体封存大气中CO₂的通量是4.7²7.9g-m^-2-a^-1，土壤植硅体积累大气中CO₂的通量是0.2⁰.9g-m^-2-a^-1。利用水稻植硅体封存大气CO₂通量的最大值(13.0g-e-CO₂m^-2-a^-1)，本研究估算在过去的60年中中国稻田湿地生态系统封存了大约2.37×10⁸t-e-CO₂；世界稻田湿地生态系统（种植面积为1.55×10⁸公顷）每年可以封存大约1.94×10⁷t-e-CO₂。（4）植硅体碳占干物质的量的大小不仅与植物植硅体占干物质量有定的关系，而且与植物生长过程中植硅体封存CO₂的效率密不可分。