土壤是陆地生态系统各界面过程的重要反应场所。在土壤形成过程中，由于各种物理、化学和生物过程的作用，各种含硅矿物会在剖面和景观中发生迁移、转化和再次分配，并最终以各种形式的含硅组分保存在土壤-植物系统中。　　 本文以我国海南岛北部不同喷发期玄武岩上发育土壤构成的一个成土时间序列样品作为研究对象，通过土壤常规指标测定、生物地球化学分析和运用硅同位素指纹方法系统研究了不同含硅组分的含量和同位素组成特征，并探讨了现代生物小循环对土壤中硅累积、迁移和转化过程的影响，研究发现：　　 1)土壤中生物硅的含量变幅为2.86-53.96 g kg-1，生物硅的剖面分布特征和有机碳、总氮相似，呈现出随着土壤深度的增加含量逐渐降低的趋势，在土体0-40厘米范围之内尤为明显，总体上生物硅有表层富集的趋势。生物硅含量与其它理化性状的相关性分析表明，随着风化强度和粘粒含量的增加，土壤pH值逐渐降低，生物硅含量有逐渐下降的趋势。生物硅和总硅含量呈极显著相关，表明生物硅对土壤发生中的硅循环起着重要作用。研究初步认为：在土壤发育的初期阶段，来自原生矿物直接风化释放的溶解硅有利于生物硅在土壤中保存和积聚。随着土壤的进一步发育，原生矿物逐渐被分解，土壤pH下降和粘粒含量增加进一步明显，土壤中的生物硅也被溶解、利用，其含量逐渐下降；至发育的高级阶段，土壤中的硅被进一步淋失，pH值和粘粒含量逐渐趋于极值，但在陆地生物“泵”作用下，生物硅会被植物循环利用并维持在一个相对稳定的含量状态。　　 2)Tiron试剂提取态硅(SiTr)和NaOH提取态硅(SiNa)之间显著的线性相关表明，这两种提取态无定形硅有相当部分来自结构和性质相似的含硅矿物，如植硅体等的溶解，初步认为Trion试剂提取硅有一定的发生学指示意义。随着发育时间的延长和脱硅富铝化的进一步进行，土壤中无定形硅、铁、铝的氧化物及其水合物因老化呈现出含量降低的趋势。　　 3)在土壤的粘土矿物组成中，较年轻的HE09和HW03剖面中也以高岭石为主，但基本上不含有三水铝石，而从HE05剖面中开始有少量的三水铝石出现，至发育的高级阶段(HW04、HE10和HW02)三水铝石的含量不断增加；在发育的初级阶段，高岭石含量逐渐增高，至富铁土(HW04)后其相对含量达最高，随后后由于脱硅富铝化过程的作用，其含量逐渐降至最低。高岭石的结晶程度却向晶形好的方向不断发展；水铝英石和蛭石的含量逐渐减少而三水铝石的含量从无到有，含量不断增加，与成土时间呈现出很好的线性关系。　　 4)从岩石到经风化-成土作用形成的不同粒径含硅组分演变过程中，含硅组分δ30SBS-28值基本上为一相对富含28Si的负值，比玄武岩的平均δ30SiNBS-28值-0.2‰更负，存在着明显的硅同位素分馏。生物硅δ30SiNBS-28值的变化范围为-2.1--0.6‰，平均值为-0.5‰。粘粒组分中含硅黏土矿物的δ30SiNBS-28值的变化范围在-3.1--0.9‰之间，平均值为-2.3‰。与其它研究者的结果相比，本研究中黏土矿物的最小值比目前的报道最小值-2.6‰还要低，说明这部分含硅黏土矿物更加富集28Si，是热带地区强烈风化过程和生物过程共同作用的结果。　　 5)不同含硅矿物在土壤中的迁移、转化过程可能是其硅同位素值发生变化的直接原因。随着风化-成土时间的延长，风化和生物过程的共同作用会加速土壤表层中的含硅组分趋于富集28Si元素，是现代成土过程的集中反映。风化-成土过程中形成的次生含硅黏土矿物的硅同位素值可以初步用来区分土壤脱硅富铝化是历史还是现代过程的结果，具有重要的发生学指示意义。　　 总之，本研究认为，我国热带地区土壤的形成是在历史脱硅富铝化过程基础上进行着现代生物硅相对富集的过程，是两个过程共同作用的结果，并直接决定热带地区土壤的形成过程和演化方向。对于发育时间较短的土壤而言，与生物富硅相比，风化过程主导的脱硅过程仍占有绝对的优势，会表现出明显的脱硅作用，同时生物过程起着加速硅同位素分馏作用的完成，使得土壤中优先富集28Si元素；而对于经历了历史风化脱硅过程的发育时间相对较长的土壤而言，现代生物富硅有着重要的贡献，目前至少在表层表现出富硅的趋势，而且在表层富集的无定形生物硅对于维持剖面含硅矿物的分布和整个生态系统的正常运行有着重要的意义，同样在生物过程作用下，这部分表层土壤会进一步更加富集28Si元素。