廣東毛竹碳含量測定分析*

張紅愛黃寧輝莫家勇汪求來楊加志張智昌

（1.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，廣東 廣州 510520；2.廣州貝山水生態(tài)科技有限公司，廣東 廣州 510660；3.廣東省嶺南綜合勘察設(shè)計院，廣東 廣州 510520）

廣東毛竹碳含量測定分析*

張紅愛1黃寧輝1莫家勇2汪求來1楊加志1張智昌3

（1.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，廣東 廣州 510520；2.廣州貝山水生態(tài)科技有限公司，廣東 廣州 510660；3.廣東省嶺南綜合勘察設(shè)計院，廣東 廣州 510520）

為了獲得廣東地區(qū)毛竹(Phyllostachys pubescens)的碳含量以及準確估算廣東地區(qū)毛竹的碳儲量和碳匯能力，采用濕燒法對廣東省龍川縣、南雄市5～6 a生毛竹不同器官、不同徑階、不同竹干高度的碳含量進行分析。結(jié)果表明：毛竹的平均碳含量為509.91 g/kg，毛竹不同器官碳含量大小關(guān)系為枝（524.51 g/kg）＞干（523.24 g/kg）＞根（504.04 g/kg）＞葉（487.85 g/kg）；毛竹的竹稈和枝的碳含量差異均不顯著，竹稈和枝與其它器官的碳含量差異均顯著（P＜0.05）；毛竹竹稈不同高度位置碳含量差異不顯著。以上結(jié)果說明，毛竹不同器官之間碳含量存在差異性。為了提高對某一區(qū)域毛竹碳儲量估算的準確度，需對該區(qū)域毛竹各器官碳含量進行精確的地面實測。

毛竹；碳含量；器官；高度；徑階

森林作為吸收和儲藏CO2的主體，在應(yīng)對氣候變化方面潛力巨大，伴隨全球溫室效應(yīng)的持續(xù)加劇，節(jié)能減排壓力日益增大，森林碳匯功能與碳循環(huán)已成為國際研究的熱點。竹林作為一類特殊的森林生態(tài)系統(tǒng)，在全球森林面積逐年下降的情況下[1]，竹林面積卻保持著約每年3%的速度在遞增，這表明竹林是一個不斷增大的碳匯[2]。從上世紀90年代以來，已經(jīng)開展了很多不同區(qū)域、不同類型的竹林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量、碳分配相關(guān)研究，王兵等[3]、郭起榮等[2]、李正才等[4]從國家尺度對我國竹林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量進行了研究。目前相關(guān)研究集中在林型尺度，研究對象多為毛竹(Phyllostachys pubescens)、麻竹(Dendrocalamus latiflorus)、慈竹(Dendrocalamus affinnis)、苦竹(Pleioblastus amarus)、孝順竹(Bambusa multiplex)等[5-8]少數(shù)幾種竹類，其中以毛竹為主。

廣東省竹子栽培利用的歷史很長，根據(jù)廣東省資源檔案庫統(tǒng)計全省竹林面積有30多萬hm2，主要竹種為毛竹、茶稈竹(Pseudosasa amablis)和青皮竹(Bambusa textilis)等，分布范圍廣泛，是全省森林碳匯的重要組成部分。植物碳含量是研究森林植被碳儲量的關(guān)鍵因子，因此對毛竹碳含量進行測定研究，旨在為準確估算廣東省毛竹碳儲量提供詳細的地面實測數(shù)據(jù)。

本文基于劉應(yīng)芳等[9]的研究結(jié)論——毛竹不同齡級的碳含量差異不顯著，僅對廣東省5～6 a生的毛竹不同徑階各器官碳含量特征進行測定分析。

1 材料與方法

1.1 取樣點概況

采樣點位于龍川縣、南雄市。龍川縣位于廣東省東北部，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫和，雨水充沛，陽光充足。南雄市位于大庾嶺南麓，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，具有四季分明，冬短夏長，秋季過渡快的特點。根據(jù)2016年資源檔案數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示：龍川縣有林地面積212 827.8 hm2，其中喬木林201 184.3 hm2，竹林11 643.5 hm2，竹林面積占有林地面積的5.5%；南雄市有林地面積150 850.1 hm2，其中喬木林124 563.2 hm2，竹林26 286.9 hm2，竹林面積占有林地面積的17.4%；全省的竹林面積占全省有林地面積的3.3%。龍川縣和南雄市的竹林面積占有林地面積比例均高于全省的平均水平。

1.2 樣品采集

采用整株收獲法獲取5～6 a生不同徑階的毛竹樣品。毛竹取樣徑階為4（3～5 cm）、6（5～7 cm）、8（7～9 cm）、10（9～11 cm）和12 cm（11～13 cm），胸徑變動范圍為±1 cm。每棵竹按竹稈、竹枝、竹葉、竹根部位收集樣品，竹稈分基部、1.3 m處、1/3高處、1/2高處、4/5高處取樣。采樣時選取干形通直的竹作為樣竹，丟棄斷梢竹、干性不規(guī)則或者受病蟲害的樣竹。取樣總株數(shù)為30株，南雄市和龍門縣各取15株，竹稈、枝、葉、根樣品量均大于0.5 kg。

1.3 樣品處理與測定

1.3.1 樣品處理所有采集樣品100℃殺青后，于85 ℃下烘至恒質(zhì)量，然后粉碎，用四分法取樣測定，過60目篩（0.25 mm）后裝在密封袋里，放于干燥器里儲存待測。

1.3.2 碳含量測定本實驗采用重鉻酸鉀—硫酸氧化法（濕燒法）[10]對樣品碳含量進行測定。每個樣品平行檢測兩次，取平均值。因竹類有機碳含量遠高于土壤有機碳，因此測定時每個植物樣約取0.050 0 g進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)野外調(diào)查采樣資料和實驗分析結(jié)果，用Microsoft excel 2007和SPSS18.0統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 毛竹各徑階碳含量

通過對5～6 a生的毛竹碳含量的實測可知（表1），毛竹平均碳含量為509.91 g/kg，徑階為4 cm的毛竹平均碳含量為512.51 g/kg，徑階為6 cm的毛竹平均碳含量為509.27 g/kg，徑階為8 cm的毛竹平均碳含量為512.99 g/kg，徑階為10 cm的毛竹平均碳含量為503.74 g/kg，徑階為12 cm的毛竹平均碳含量為511.05 g/kg。徑階為8 cm的毛竹平均碳含量最高，說明毛竹可能在徑階8 cm時，吸碳能力最強；10 cm徑階時碳含量最低。通過方差分析可知，毛竹在8和10 cm徑階間碳含量差異顯著（P＜0.05），其它各徑階碳含量差異均不顯著。

2.2 毛竹各器官碳含量

毛竹的各器官碳含量在487.85～524.51g/kg之間，排序為枝（524.51 g/kg）＞竹稈（523.24 g/ kg）＞根（504.04 g/kg）＞葉（487.85 g/kg），相同器官碳含量隨著徑階的變化無明顯規(guī)律，且碳含量變化幅度較小，變異系數(shù)均在4.00%以內(nèi)。

毛竹各徑階不同器官之間的碳含量存在差異，干與枝的碳含量均差異不顯著，但干和枝與其它器官的碳含量差異均顯著（P＜0.05）；徑階4、6、8 cm的毛竹中，根和葉的碳含量差異顯著（P＜0.05），10和12 cm的毛竹中根和葉的碳含量差異不顯著。

2.3 毛竹竹稈不同高度位置碳含量

本文對毛竹竹稈的5個不同高度位置（基部、1.3 m處、1/3高處、1/2高處、4/5高處）的碳含量進行了測定分析，結(jié)果如表2所示。研究結(jié)果表明：不同高度之間，碳含量變化幅度不大，竹稈高度之間碳含量的變異系數(shù)小于1.00%。毛竹1/2處的平均碳含量最高，基部平均碳含量最低。除6 cm徑階的毛竹外，其它徑階的毛竹不同高度處碳含量差異均不顯著。

3 結(jié)論與討論

3.15 ～6 a生毛竹的平均碳含量為509.91 g/kg，碳含量會隨著竹的徑階大小變化而變化，變化是隨機的。徑階為8 cm的毛竹平均碳含量最高，說明毛竹可能在徑階8 cm時，吸碳能力最強；10 cm徑階時碳含量最低。

3.2 毛竹不同器官碳含量排序為枝（524.51 g/ kg）＞竹稈（523.24 g/kg）＞根（504.04 g/kg）＞葉（487.85 g/kg），各器官碳含量存在差異，因此，為了準確估算毛竹碳儲量，應(yīng)根據(jù)毛竹不同器官采用不同碳含量作為轉(zhuǎn)換系數(shù)。毛竹的各器官碳含量在487.85～524.51 g/kg之間，這與周國模等[11]的研究結(jié)果（468.30～521.00 g/kg）、劉應(yīng)芳等[9]的研究結(jié)果（451.20～531.30 g/kg）基本一致。枝、竹稈、根、葉碳含量大小排序與周國模等[11]、劉應(yīng)芳等[9]、王兵等[12]、肖復(fù)明等[13]等研究中各器官碳含量的排序不盡相同。

表1 廣東省5～6 a生毛竹不同徑階不同器官碳含量g/kg

表2 廣東省5～6 a生毛竹不同徑階不同高度位置碳含量g/kg

3.35 ～6 a生毛竹不同高度位置碳含量變幅不大，差異均不顯著。根據(jù)此研究結(jié)果，對竹各部位碳含量進行測定時，不用細分竹稈不同高度位置。

[1]李偉成, 盛海燕, 鐘哲科.竹林生態(tài)系統(tǒng)及其長期定位觀測研究的重要性[J]. 林業(yè)科學(xué), 2006, 42(8)∶ 95-101.

[2]郭起榮, 楊光耀, 杜天真, 等.中國竹林的碳素特征[J].世界竹藤通訊, 2005, 3(3)∶ 25-28.

[3]王兵, 魏文俊, 邢兆凱.中國竹林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量[J].生態(tài)環(huán)境, 2008, 17(4)∶ 1680-1684.

[4]李正才, 傅懋毅, 徐德應(yīng). 竹林生態(tài)系統(tǒng)與大氣二氧化碳減量[J]. 竹子研究匯刊, 2003, 22(4)∶ 1-6.

[5]劉應(yīng)芳.四川省竹林碳儲量研究[D]. 雅安∶ 四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2012.

[6]沈迪玉, 黃從德, 張密, 等.四川省納溪區(qū)孝順竹林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量及其空間分配格局[J]．四川林業(yè)科技, 2010, 3l(2)∶ 39-42.

[7]王勇軍, 黃從德, 王憲帥, 等. 慈竹林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量及其空問分配特征[J]. 福建林業(yè)科技, 2009, 36(2)∶ 6-9.

[8]馮帥, 李賢偉, 黃從德, 等．四川洪雅退耕還林地麻竹生物量和碳儲量[J]. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2010, 28(3)∶ 296-301.

[9]劉應(yīng)芳, 黃從德, 陳其兵. 蜀南竹海風(fēng)景區(qū)毛竹林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量及其空間分配特征[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2010, 28(2)∶ 136-140.

[10]魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京∶ 中國農(nóng)業(yè)科技出版社, 2000∶ 229-237.

[11]周國模, 姜培坤. 毛竹林的碳密度和碳貯量及其空間分布[J]. 林業(yè)科學(xué), 2004, 40(6)∶ 20-24.

[12]王兵, 楊清培, 郭起榮, 等. 大崗山毛竹林與常綠闊葉林碳儲量及分配格局[J]. 廣西植物, 2011, 31(3)∶ 342-348.

[13]肖復(fù)明, 范少輝, 汪思龍, 等. 毛竹、杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量及其分配特征[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2007, 27(7)∶2794-2801.

Determination and Analysis of Carbon Content ofPhyllostachys pubescenss in Guangdong Province

ZHANG Hong’ai1HUANG Ninghui1MO Jiayong2WANG Qiulai1YANG Jiazhi1ZHANG Zhichang3
(1.Guangdong Forestry Survey and Planning Institute,Guangzhou, Guangdong 510520, China;2.Guangzhou Belsun Aquatic Ecology Sci &Tech Co,Ltd,Guangzhou, Guangdong 510660,China;3.Lingnan Integrated Exploration and Design institute of Guangdong, Guangzhou, Guangdong 510520, China)

In order to obtain the carbon content values of Phyllostachys pubescens, and to accurately estimate the carbon storage and the carbon sequestration of the ecosystem of P. pubescens in Guangdong province, the carbon content of 4 to 6 years old P. pubescens were measured by the wet burning method in Longchuan county and Nanxiong city. In addition, the carbon content of these P. pubescens in different organs, diameter grades, and height of P. pubescens stem were analyzed. Experimental results showed that the average carbon content of P. pubescens was 509.91g/kg. With respect to P. pubescens organs, the descending carbon content rates are∶ branches (524.51 g/kg)＞trunks (523.24 g/kg)＞leaves (504.04 g/kg)＞roots (487.85 g/kg). The carbon content of P. pubescens trunks and branches had no significant difference. Compared with other organs, the carbon content of P. pubescens trunks and branches had significant difference (P＜0.05). With respect to vertical trunk positions, the carbon content of P. pubescens had no significant difference. The above results showed that there was a difference in carbon content between different organs of P. pubescens. In order to improve the accuracy ofestimating the carbon storage of P. pubescens in a certain region, it is necessary to carry out accurate ground tests on the carbon content of P. pubescens organs in the region.

Phyllostachys pubescens；carbon content；bamboo organs；vertical positions；diameter grades

S718.5

A

2096-2053（2017）03-0020-04

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新平臺建設(shè)項目“廣東省碳匯計量監(jiān)測創(chuàng)新平臺建設(shè)”（2016CXPT03）,廣東省低碳發(fā)展專項資金支持項目“廣東省森林碳匯現(xiàn)狀與潛力研究”（辦資字[2012]14號），廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新專項基金科研項目“廣東省林業(yè)碳匯計量監(jiān)測方法研究”（2012KFCX019-01）。

張紅愛（1977— ），女，高級工程師，主要從事森林生態(tài)監(jiān)測以及林業(yè)碳匯計量監(jiān)測研究，E-mail∶154963211@qq.com。