化学风化作用：维系地球宜居性的关键机制与五维系统耦合

本期专题综述以化学风化作用为核心，系统阐述了其作为地球系统关键纽带的功能，通过调控大气CO2水平（碳循环）、释放生物必需营养元素（如P）、驱动临界带（Critical Zone）多圈层耦合（岩石圈-生物圈-水圈-大气圈-土壤圈），揭示了维系行星宜居性的"五行"（Wuxing）式协同机制。30篇研究论文从风化代用指标开发、气候反馈（CO2-weathering feedback）、水文调控等维度，为地球系统科学提供了创新视角。

　　

亮点聚焦

岩石圈：从风化物质来源到风化代用指标

风化作用能分馏岩石圈中的特定元素同位素（如Li-Mg），这些"地质指纹"可揭示风化过程机制。本期多篇论文通过开发新型同位素代理指标（如铀同位素），量化了风化持续时间对海洋生物必需元素铁（Fe）供给的影响。

生物圈：风化释放的营养与污染物效应

欧阳等（2025b）创新性地运用铀同位素示踪技术，发现亚洲粉尘中活性铁含量与地表暴露年龄相关，证实风化时长调控着大洋生物关键元素Fe的可利用性。刘等（2025a）则追踪了有毒污染物镉（Cd）在风化系统中的迁移转化规律。

水圈：水文过程对风化的控制

在水资源受限的干旱区，化学风化强度与季风降水呈显著正相关。张等（2025a）对渭河盆地晚新生代沉积序列的分析表明，夏季风强度是半干旱区风化过程的主控因素，揭示了水文-风化耦合的阈值效应。

大气圈：风化对CO₂的反馈调节

作为地球"恒温器"，风化作用通过消耗大气CO₂实现长期气候调节。多篇论文通过古气候重建与模型模拟，发现新生代青藏高原隆升引发的硅酸盐风化增强可能是晚新生代降温（Cenozoic Cooling）的关键驱动力。

土壤圈：土壤生产与侵蚀的作用

土壤形成过程通过促进基岩暴露来加速风化。张等（2025b）对长江流域的研究表明，剥蚀速率主导着风化驱动的CO₂消耗效率，而化学风化程度则受控于气候因子，印证了"侵蚀-风化"的二元控制理论。

结论启示

本专题通过多学科交叉视角，系统论证了化学风化作为地球系统核心枢纽的地位——既通过"五行"式圈层耦合（岩石圈→金属分馏、生物圈→营养释放、水圈→水文调控、大气圈→CO₂平衡、土壤圈→基岩暴露）维系行星宜居性，也为应对气候变化（如增强风化碳封存技术）提供了地质参照。