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摘要：为了探究桂西北毛竹林碳汇功能，为其可持续经营提供依据。采用标准地调查和实验室化学分析方法，研究了广西南丹县毛竹林生态系统碳素含量、碳储量及分布特征。结果表明.毛竹各器官碳素含量介于436.4 ～501.2 g/kg 之间，其由大到小排列次序为竹枝>竹秆>蔸根>竹蔸>竹叶。灌木层、草本层和凋落物层碳含量分别为449.8、392.5和424.7 g/kg。土壤（0～80 cm）平均碳含量为19.80 g/kg，各土层碳含量随土层深度增加而减少。毛竹林生态系统碳储量为209.58 t/hm2，其中乔木层为33.05 t/hm2，占15.77%;灌草层为0.73 t/hm2，占0.34%;凋落物层为1.54 t/hm2，占0.73%;林地土壤为174.26 t/hm2，占83.15%。毛竹林乔木层年净生产力为11.48 t/（hm2·a），有机碳年净固定量为5.51 t/（hm2·a），年净吸收CO2量为20.20 t/（hm2·a）。
关键词：毛竹林;碳贮量;碳分配;桂西北
由于人类大量使用化石燃料以及毁林开荒等活动而造成CO2等温室气体浓度的不断上升，从而引发了全球性的气候问题，并已威胁到全球生态环境和人类的生存与发展[1]。森林是陆地生态系统的主体[2]，人工林作为森林生态系统的重要组成部分，在增加森林碳汇和碳吸存能力、改善生态环境等方面发挥着越来越重要的作用[2-4]。我国是世界人工林面积最大的国家，通过造林、再造林等活动增加森林生态系统碳固定量，已成为推进中国碳汇林业发展和实施碳减排计划最主要的途径。
毛竹（Phyllostachys heterocycla）是我国南方重要的森林资源，具有适应性广，生长更新迅速、自然成熟期短等优点，一般5～6 a即可砍伐用材，是中国南方重要的森林资源。有研究表明，毛竹林的固碳能力极强，其年碳固定量可达到杉木等速生树种的1.33～2.46倍。我国竹类资源丰富，竹子种类和竹林面积均约占全世界的三分之一，其中毛竹林面积约450万hm2，约占全国竹林面积的3/4。因此，竹林生态系统在减少温室气体（减排）和森林碳汇中发挥积极作用。研究毛竹林生态系统固碳及增汇潜力对科学评价其生态功能及其效益有着重要的意义。近些年来，有关毛竹林生态系统碳储量及其影响因素的研究已有较多报道。本研究以位于广西西北部（桂西北）的南丹县毛竹林为研究对象，通过探讨其碳素含量、碳贮量、固碳能力及其分布特征，为进一步评估毛竹林的固碳潜力和生态效益，促进其可持续经营提供依据。
1 材料与方法
1.1.研究区自然概况
研究区位于广西西北部的南丹县城关镇（107°31?E，24°59??N）。南丹县属中亚热带山地气候类型，海拔多数在500～1000 m之间，年平均温度16.9℃，年平均降雨量1498.2 mm。试验地设置在山口林场山口分场，海拔约850 m，土壤母岩为砂页岩，土壤类型属于山地红壤、黄红壤，平均厚度在80 cm以上。林下植物中灌木层主要有山乌桕（Sapium discolor）、油茶（Camellia oleifera）、杜茎山（Maesa japonica）等，草本植物主要有淡竹叶（Lophatherum gracile）、黄茅（Heteropogon contortus）等。
1.2 研究方法
1.2.1 样地设置
由于毛竹4～10月生长活跃，11月后生长逐渐停止，因此本研究为了更准确地测量毛竹的生长量和生物量，于2018年12月初在研究区中选择毛竹林生长良好的地块，随机设置3块样地，面积均为400 m2（20 m×20 m）。调查测定样地内所有立竹的胸径、樹高。毛竹林的基本情况如表1所示。
1.2.2生物量测定
根据平均胸径和平均竹高选择5株标准竹，砍伐后地上部分采用“分层切割法”按竹秆、 竹枝和竹叶分别称其鲜质量，地下部分采用挖掘法挖出竹蔸和所有根系，然后用水漂洗干净，分别称其鲜 重。采集毛竹将各组分约0.5～1.0 kg带回实验室，放入烘箱中于80°C烘干至恒重，求算生物量。
在各样地内按对角线分别设置小样方3个，面积均为2 m ×2 m，对样方内灌木、草本的种类、个体数、高度和覆盖度等进行调查，然后采用“样方收获法”测定灌木层、草本层和凋落物层鲜质量。采集乔木层各器官、灌木层、草本层和凋落物层样品各约500g，带回实验室放入烘箱内于80 ℃烘至恒质量，测定各样品的含水率和干质量，估算各组分生物量。
1.2.3 土壤样品的采集
在各样地内桉对角线设置方法挖掘3个土壤剖面，按0～20、20～40、40～60、60～80 cm共4个层次各采集约1 kg土壤，同一样地内相同土层样品混合后按四分法取约1 kg装入布袋内，于室内自然风干后研磨过0.149 mm筛，装入自封袋，与待测植物样品均采用K2CrO7容量法测定有机碳含量。
1.2.4 样品含碳量测定
土壤和植物样品中碳含量测定采用重铬酸钾外加热法。
12.5 生态系统碳贮量和乔木层年净固碳量的计算
毛竹生态系统碳贮量为乔木层、灌木层、草本层、枯落物层和土壤层碳贮量之和。由于毛竹林为异龄林，一直处于生长的动态平衡中，经营过程中采取的是择伐作业，通常隔年伐去3度以上毛竹。每次采伐毛竹的生物量约为其现存生物量的1/3。因此，本研究参照周国模等[14]采用现存乔木层生物量的1/3进行其年生长量（或碳固定量）的计算。
1.2.6 数据统计与处理
利用Excel2013软件进行相关数据处理，采用SPSS 22.0软件对毛竹林生态系统中乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤层碳含量、碳贮量及乔木层不同器官年碳固定量间差异性等进行单因素方差分析（ANOVA）。
关键词：毛竹林;碳贮量;碳分配;桂西北
由于人类大量使用化石燃料以及毁林开荒等活动而造成CO2等温室气体浓度的不断上升，从而引发了全球性的气候问题，并已威胁到全球生态环境和人类的生存与发展[1]。森林是陆地生态系统的主体[2]，人工林作为森林生态系统的重要组成部分，在增加森林碳汇和碳吸存能力、改善生态环境等方面发挥着越来越重要的作用[2-4]。我国是世界人工林面积最大的国家，通过造林、再造林等活动增加森林生态系统碳固定量，已成为推进中国碳汇林业发展和实施碳减排计划最主要的途径。
毛竹（Phyllostachys heterocycla）是我国南方重要的森林资源，具有适应性广，生长更新迅速、自然成熟期短等优点，一般5～6 a即可砍伐用材，是中国南方重要的森林资源。有研究表明，毛竹林的固碳能力极强，其年碳固定量可达到杉木等速生树种的1.33～2.46倍。我国竹类资源丰富，竹子种类和竹林面积均约占全世界的三分之一，其中毛竹林面积约450万hm2，约占全国竹林面积的3/4。因此，竹林生态系统在减少温室气体（减排）和森林碳汇中发挥积极作用。研究毛竹林生态系统固碳及增汇潜力对科学评价其生态功能及其效益有着重要的意义。近些年来，有关毛竹林生态系统碳储量及其影响因素的研究已有较多报道。本研究以位于广西西北部（桂西北）的南丹县毛竹林为研究对象，通过探讨其碳素含量、碳贮量、固碳能力及其分布特征，为进一步评估毛竹林的固碳潜力和生态效益，促进其可持续经营提供依据。
1 材料与方法
1.1.研究区自然概况
研究区位于广西西北部的南丹县城关镇（107°31?E，24°59??N）。南丹县属中亚热带山地气候类型，海拔多数在500～1000 m之间，年平均温度16.9℃，年平均降雨量1498.2 mm。试验地设置在山口林场山口分场，海拔约850 m，土壤母岩为砂页岩，土壤类型属于山地红壤、黄红壤，平均厚度在80 cm以上。林下植物中灌木层主要有山乌桕（Sapium discolor）、油茶（Camellia oleifera）、杜茎山（Maesa japonica）等，草本植物主要有淡竹叶（Lophatherum gracile）、黄茅（Heteropogon contortus）等。
1.2 研究方法
1.2.1 样地设置
由于毛竹4～10月生长活跃，11月后生长逐渐停止，因此本研究为了更准确地测量毛竹的生长量和生物量，于2018年12月初在研究区中选择毛竹林生长良好的地块，随机设置3块样地，面积均为400 m2（20 m×20 m）。调查测定样地内所有立竹的胸径、樹高。毛竹林的基本情况如表1所示。
1.2.2生物量测定
根据平均胸径和平均竹高选择5株标准竹，砍伐后地上部分采用“分层切割法”按竹秆、 竹枝和竹叶分别称其鲜质量，地下部分采用挖掘法挖出竹蔸和所有根系，然后用水漂洗干净，分别称其鲜 重。采集毛竹将各组分约0.5～1.0 kg带回实验室，放入烘箱中于80°C烘干至恒重，求算生物量。
在各样地内按对角线分别设置小样方3个，面积均为2 m ×2 m，对样方内灌木、草本的种类、个体数、高度和覆盖度等进行调查，然后采用“样方收获法”测定灌木层、草本层和凋落物层鲜质量。采集乔木层各器官、灌木层、草本层和凋落物层样品各约500g，带回实验室放入烘箱内于80 ℃烘至恒质量，测定各样品的含水率和干质量，估算各组分生物量。
1.2.3 土壤样品的采集
在各样地内桉对角线设置方法挖掘3个土壤剖面，按0～20、20～40、40～60、60～80 cm共4个层次各采集约1 kg土壤，同一样地内相同土层样品混合后按四分法取约1 kg装入布袋内，于室内自然风干后研磨过0.149 mm筛，装入自封袋，与待测植物样品均采用K2CrO7容量法测定有机碳含量。
1.2.4 样品含碳量测定
土壤和植物样品中碳含量测定采用重铬酸钾外加热法。
12.5 生态系统碳贮量和乔木层年净固碳量的计算
毛竹生态系统碳贮量为乔木层、灌木层、草本层、枯落物层和土壤层碳贮量之和。由于毛竹林为异龄林，一直处于生长的动态平衡中，经营过程中采取的是择伐作业，通常隔年伐去3度以上毛竹。每次采伐毛竹的生物量约为其现存生物量的1/3。因此，本研究参照周国模等[14]采用现存乔木层生物量的1/3进行其年生长量（或碳固定量）的计算。
1.2.6 数据统计与处理
利用Excel2013软件进行相关数据处理，采用SPSS 22.0软件对毛竹林生态系统中乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤层碳含量、碳贮量及乔木层不同器官年碳固定量间差异性等进行单因素方差分析（ANOVA）。