第３７卷第２０期２０１７年１０月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．３７，Ｎｏ．２０Ｏｃｔ．，２０１７ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
基金项目：国家自然科学基金（４１４７１１９７）资助
收稿日期：２０１６⁃０７⁃２８；㊀㊀网络出版日期：２０１７⁃００⁃００
∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｊｉａｎｇｐｅｉｋｕｎ＠ｚａｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１６０７２８１５３９
尹帅，姜培坤，孟赐福，吴家森，张金林．绿竹和麻竹地上部植硅体碳封存潜力．生态学报，２０１７，３７（２０）：㊀⁃㊀．
ＹｉｎＳ，ＪｉａｎｇＰＫ，ＭｅｎｇＣＦ，ＷｕＪＳ，ＺｈａｎｇＪＬ．ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＰｈｙｔＯＣｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｒａｔｅｓｉｎａｂｏｖｅ⁃ｇｒｏｕｎｄａｐａｒｔｏｆＤｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓｏｌｄｈａｍｉ（Ｍｕｎｒｏ）Ｋｅｎｇｆ．ａｎｄＤｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓｌａｔｉｆｌｏｒｕｓＭｕｎｒｏ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１７，３７（２０）：㊀⁃㊀．绿竹和麻竹地上部植硅体碳封存潜力
尹㊀帅１，姜培坤１，２，∗，孟赐福１，２，吴家森１，２，张金林１
１浙江农林大学环境与资源学院，临安㊀３１１３００２浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室，临安㊀３１１３００
摘要：可以在土壤中稳定存在数千年甚至上万年之久的植硅体碳（ｐｈｙｔｏｌｉｔｈ⁃ｏｃｃｌｕｄｅｄｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎ，ＰｈｙｔＯＣ）是陆地植物生态系统长期碳封存的重要机制之一㊂本研究选取福建南靖地区绿竹（Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓｏｌｄｈａｍｉ（Ｍｕｎｒｏ）Ｋｅｎｇｆ．）和麻竹（ＤｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓｌａｔｉｆｌｏｒｕｓＭｕｎｒｏ）两种重要丛生竹为研究对象，采集其竹叶㊁竹枝和竹秆样品，用微波消解法提取植硅体，采用碱溶法测定植硅体中碳含量，以比较两种丛生竹的植硅体碳封存潜力和封存速率㊂结果表明：绿竹和麻竹林地上部不同器官中Ｓｉ
含量变幅分别为４．９５ ３７．５３ｇ／ｋｇ和２．０１ ３４．０５ｇ／ｋｇ，植硅体含量变幅分别为３．３５ １００．８０ｇ／ｋｇ和１．５７ ８４．０６ｇ／ｋｇ，两者地上部不同器官中的含量大小顺序均为叶＞枝＞秆㊂绿竹和麻竹林地上部不同器官干物质中的植硅体碳含量变幅分别为０．５１ ２．８５ｇ／ｋｇ和０．１７ ２．２２ｇ／ｋｇ㊂绿竹和麻竹林地上部ＰｈｙｔＯＣ储量变幅分别为５．１ １３．９ｋｇ／ｈｍ２和１．２ ６．３ｋｇ／ｈｍ２㊂绿竹和麻竹地上植株不同器官中的最高ＰｈｙｔＯＣ储量分别为枝和叶㊂绿竹和麻竹地上部ＰｈｙｔＯＣ总储量分别为２４．３ｋｇ／ｈｍ２和１１．１ｋｇ／ｈｍ２㊂绿竹和麻竹林地上部ＰｈｙｔＯＣ封存速率分别为０．０５１ ０．１３
１ｔ⁃ｅ⁃ＣＯ２ｈｍ－２ａ－１和０．００９９ ０．０１３９ｔ⁃ｅ⁃ＣＯ２ｈｍ－２ａ－１，以绿竹和麻竹的最高ＰｈｙｔＯＣ封存速率计算，我国绿竹林和麻竹林的地上植株部每年可分别封存１９６５．２９ｔＣＯ２和１５２０．１１ｔＣＯ２㊂关键词：绿竹；麻竹；植硅体；植硅体碳；ＰｈｙｔＯＣ封存速率ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＰｈｙｔＯＣｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｒａｔｅｓｉｎａｂｏｖｅ⁃ｇｒｏｕｎｄａｐａｒｔｏｆＤｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓｏｌｄｈａｍｉ（Ｍｕｎｒｏ）Ｋｅｎｇｆ．ａｎｄＤｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓｌａｔｉｆｌｏｒｕｓＭｕｎｒｏＹＩＮＳｈｕａｉ１，ＪＩＡＮＧＰｅｉｋｕｎ１，２，∗，ＭＥＮＧＣｉｆｕ１，２，ＷＵＪｉａｓｅｎ１，２，ＺＨＡＮＧＪｉｎｌｉｎ１
１ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＺｈｅｊｉａｎｇＡ＆ＦＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉｎᶄａｎ３１１３００，Ｃｈｉｎａ２ＺｈｅｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣａｒｂｏｎＣｙｃｌｉｎｇｉｎＦｏｒｅｓｔＥｃｏｓｙｓｔｅｍｓａｎｄＣａｒｂｏｎＳｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ，ＺｈｅｊｉａｎｇＡ＆ＦＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉｎᶄａｎ３１１３００，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｈｙｔｏｌｉｔｈ⁃ｏｃｃｌｕｄｅｄｃａｒｂｏｎ（ＰｈｙｔＯＣ），ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｉｎｔｈｅｓｏｉｌｓｆｏｒｔｈｏｕｓａｎｄｓｏｆｙｅａｒｓ，ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｆｏｒｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔ
ｒａｔｉｏｎｉｎｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｐｌａｎｔｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｗｅｓｅｌｅｃｔｅｄｔｗｏｔｙｐｉｃａｌｓｙｍｐｏｄｉａｌｂａｍｂｏｏｓ［Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓｏｌｄｈａｍｉ（Ｍｕｎｒｏ）Ｋｅｎｇｆ．，（ＤＯＫ）ａｎｄＤｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓｌａｔｉｆｌｏｒｕｓＭｕｎｒｏ，（ＤＬＭ）］ｉｎｔｈｅｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌａｒｅａｏｆＣｈｉｎａａｓｒｅｓｅａｒｃｈｓｕｂｊｅｃｔｓａｎｄｃｏｌｌｅｃｔｅｄｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｏｆｌｅａｖｅｓ，ｂｒａｎｃｈｅｓ，ａｎｄｃｕｌｍｓｉｎＮａｎｊｉｎｇ，Ｆｕｊｉａｎｐｒｏｖｉｎｃｅ．ＰｈｙｔｏｌｉｔｈｉｎｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｕｓｉｎｇａｍｉｃｒｏｗａｖｅｄｉｇｅｓｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｉｒＰｈｙｔＯＣｃｏｎｔｅｎｔｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅａｌｋａｌｉｎｅｓｏｌｕｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｗｉｔｈｔｈｅａｉｍｏｆｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅＰｈｙｔＯＣｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｒａｔｅｓａｎｄｓｔｏｃｋｓｏｆＤＯＫａｎｄＤＬＭ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｓｉｌｉｃｏｎ（Ｓｉ）ｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅａｂｏｖｅ⁃ｇｒｏｕｎｄｐａｒｔｓｏｆＤＯＫａｎｄＤＬＭｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ４．９５ｔｏ３７．５３ａｎｄｆｒｏｍ２．０１ｔｏ３４．０５ｇ／ｋｇ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｗｈｅｒｅａｓｐｈｙｔｏｌｉｔｈｃｏｎｔｅｎｔｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ３．３５ｔｏ１００．８０ａｎｄｆｒｏｍ１．５７ｔｏ８４．０６ｇ／ｋｇ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｂｏｔｈＳｉａｎｄｐｈｙｔｏｌｉｔｈｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｉｎｔｈｅｏｒｄｅｒ：ｌｅａｖｅｓ＞ｂ
ｒａｎｃｈｅｓ＞ｃｕｌｍｓ．ＴｈｅＰｈｙｔＯＣｉｎａｂｏｖｅ⁃ｇｒｏｕｎｄｐａｒｔｓｏｆＤＯＫａｎｄＤＬＭｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ０．５１ｔｏ２．８５ａｎｄｆｒｏｍ０．１７ｔｏ２．２２ｇ／ｋｇ，
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｗｈｅｒｅａｓｔｈｅｉｒＰｈｙｔＯＣｓｔｏｃｋｓｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ５．１ｔｏ１３．９ａｎｄｆｒｏｍ１．２ｔｏ６．３ｋｇ／ｈｍ２，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ
２㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３７卷㊀ＰｈｙｔＯＣｓｔｏｃｋｓｉｎｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｒｇａｎｓｏｆａｂｏｖｅ⁃ｇｒｏｕｎｄｐａｒｔｓｏｆＤＯＫａｎｄＤＬＭｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎｌｅａｖｅｓａｎｄｂｒａｎｃｈｅｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｔｏｔａｌＰｈｙｔＯＣｓｔｏｃｋｓｉｎａｂｏｖｅ⁃ｇｒｏｕｎｄｐａｒｔｓｏｆＤＯＫａｎｄＤＬＭｗｅｒｅ２４．３ａｎｄ１１．１ｋｇ／ｈｍ２，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅＰｈｙｔＯＣｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆａｂｏｖｅ⁃ｇｒｏｕｎｄｐａｒｔｓｏｆＤＯＫａｎｄＤＬＭｗｅｒｅ０．０５１ ０．１３１ａｎｄ０．００９９ ０．０１３９ｔ⁃ｅ⁃ＣＯ２ｈｍ－２ａ－１，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅＰｈｙｔＯＣａｍｏｕｎｔｓｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｅｄｂｙＤＯＫａｎｄＤＬＭｓｔａｎｄｓｉｎＣｈｉｎａａｒｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｔｏｂｅ１９６５．２９ａｎｄ１５２０．１１ｔＣＯ２／ａ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓｏｌｄｈａｍｉ（Ｍｕｎｒｏ）Ｋｅｎｇｆ．；ＤｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓｌａｔｉｆｌｏｒｕｓＭｕｎｒｏ；ｐｈｙｔｏｌｉｔｈ；ｐｈｙｔＯＣ；ｐｈｙｔＯＣｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｒａｔｅ
近年来，温室效应所引起的全球变化问题正日益受到人们的重视，而作为温室气体主要成员之一的ＣＯ２所导致全球气候变暖和极端天气的频繁发生已引起社会的广泛关注［１］㊂森林是地球陆地生态系统的主体，在陆地生态系统碳循环中起着重要的作用［２］㊂森林生态系统作为陆地生态系统中最重要的碳库，其碳汇量占到陆地碳库的５６％，而且９０％以上陆地植物与大气ＣＯ２的交换都是由森林植被完成的，因此它在增加全球碳汇㊁降低ＣＯ２浓度和缓解全球气候变暖方面发挥着重要作用［３］㊂
植硅体，又称植物蛋白石，它是植物在生长过程中根部吸收土壤溶液中的可溶性单硅酸（Ｈ４ＳｉＯ４），在植物的蒸腾作用下被植物吸收并以无定形硅形态（ＳｉＯ２㊃ｎＨ２Ｏ）转移㊁沉淀在植物根㊁茎㊁叶中的细胞壁㊁细胞腔及细胞间隙内的含水的非晶质的二氧化硅颗粒［４⁃６］㊂植硅体在硅化的这一过程中，常有少量的有机碳（１％ ６％）被包裹在其中，这部分有机碳被称为植硅体闭蓄有机碳，即植硅体碳［７⁃９］（Ｐｈｙｔｏｌｉｔｈ⁃ＯｃｃｌｕｄｅｄＯｒｇａｎｉｃＣａｒｂｏｎ，ＰｈｙｔＯＣ）㊂由于植硅体碳受到植硅体这层坚硬外壳的保护，因此具有超强的耐高温㊁抗氧化及抗分解等特性，如果没有遭遇大的地质变迁，它会长期存在于土壤以及沉积物中达数千年至上万
年之久［７］，从而成为陆地土壤碳库的重要来源㊂它对于增强土壤碳汇，维持全球ＣＯ２平衡具有重要意义，因此受到了国内外环境学家的广泛关注［１０⁃１１］㊂
国内外学者对不同森林类型㊁作物类型的植硅体碳的封存潜力进行了深入的研究，其中包括热带亚热带森林类型［１２⁃１３］㊁竹类植物［７，１４⁃２０］㊁农作物［８，２１⁃２５］㊁湿地［２６⁃２７］和草地［２８］㊂竹子作为典型的硅富集的禾本科（Ｇｒａｍｉｎｅａｅ）植物，种类繁多，在全球分布面积达到２２ˑ１０６ｈｍ２，而中国竹林覆盖面积达到７．２ˑ１０６ｈｍ２，约占全球竹林面积的三分之一［２９］㊂因此，竹林在森林生态系统的碳汇功能中扮演着重要角色［３０⁃３１］㊂竹子分为丛生竹㊁散生竹㊁混生竹三种类型，其中丛生竹的竹种数占到世界竹种总数的７０％以上，广泛分布在东南亚㊁南亚㊁拉丁美洲㊁中非和南非及太平洋岛国，是世界竹林资源的重要组成部分［３２］㊂丛生竹作为我国重要的一种竹林类型，有１６属１６０余种，全国分布面积达到８０ˑ１０４ｈｍ２，年产竹材５００ˑ１０４ｔ［３３］㊂绿竹㊁麻竹是两种经济价值和生态价值较高且种植面积也较大的笋㊁材两用丛生竹，其中绿竹主要分布在浙江省㊁福建省㊁台湾省，其种植面积达到１．５ˑ１０４ｈｍ２；麻竹主要分布在福建省㊁云南省㊁贵州省㊁广东省㊁广西省和台湾省，其种植面积达到１０．９ˑ１０４ｈｍ２，是我国分布面积第二位的丛生竹［３３］㊂一直以来，丛生竹的研究多集中在它的竹材利用㊁栽培技术等方面，绿竹和麻竹都具有良好的经济效益和生态效益㊂在营林技术方面，经实践证明，绿竹㊁麻竹可以作为老林带的二代更新树种㊂林地选择㊁土壤肥力㊁种植培育㊁
培土施肥以及采笋养笋技术等多方面对竹材㊁竹笋生长及产量都有重要影响；而在竹林生态方面，更多的研究集中在竹林的群落结构㊁养分循环以及竹林与立地及气候的关系方面，且竹林的密度㊁结构㊁组成等影响其截持降水㊁调节水源㊁贮蓄水分等功能，如对麻竹人工林地表径流的研究表明，麻竹林具有较强的水土保持能力㊂但是丛生竹林的生态功能不仅仅体现在水分调节和水土保持方面，其它方面的生态价值也需要开展深入研究㊂考虑到当前大气环境日益严峻的情形，竹林碳库可能对大气ＣＯ２浓度有显著影响，所以它在此方面的生态价值更需要引起关注㊂
前人对散生竹㊁混生竹不同器官的植硅体碳的封存潜力进行了相关研究［７，１１，１４⁃２０］，但对丛生竹，尤其是绿竹㊁麻竹两种主要丛生竹植硅体及植硅体碳封存潜力鲜有涉及㊂因此对其植硅体碳以及地上植株植硅体碳储
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量的深入研究，不仅能揭示主要丛生竹植硅体分布规律及其碳汇潜力，还能为以后准确估测我国竹林生态系统植硅体碳储量提供基础数据㊂
１㊀材料与方法
１．１㊀研究区域概况
研究区域位于福建省漳州市南靖县（１１７ʎ４２ᶄＥ，２４ʎ４２ᶄＮ），属典型的南亚热带季风气候，年平均气温为２０．４ ２２．３ħ，极端最低气温－２．９ħ，极端最高气温４０．３ħ，年平均日照数１９４６ｈ，年平均无霜期３１２ｄ，年降水量１２３５ ２４８１ｍｍ，年平均降水量１７９８ｍｍ，地形以低山丘陵为主，且各乡镇海拔高度相差较大，全县最低处仅５．６ｍ，而最高处达到１３９０ｍ㊂土壤为花岗岩发育的红壤，土壤基本化学性质如表１所示㊂
南靖县作为中国 麻竹之乡 ，全县麻竹种植面积近２万公顷，绿竹种植面积也达到６００多公顷［３４］㊂该县绿竹㊁麻竹分布较集中，绿竹一半以上分布在船场镇，而其他乡镇则以麻竹为主㊂该区竹林种植地多为荒山或者由水稻田改造而来，林下灌木和草本植物很少，多为辣子草（Ｇａｌｉｎｓｏｇａｐａｒｖｉｆｌｏｒａ）㊁肖梵天花（ＵｒｅｎａｌｏｂａｔａＬｉｎｎ）㊁鸭跖草（Ｃｏｍｍｅｌｉｎａｃｏｍｍｕｎｉｓ）等，竹高７ １５ｍ，胸径４ ９ｃｍ，每丛５ １２株不等，郁闭度为０．７ ０．８㊂该县绿竹㊁麻竹人工林经营水平较高，主要表现在每年春㊁秋各施肥１次，一般以复合肥为主，平均施肥量为７５０ｋｇ／ｈｍ２，有时也施用发酵后的农家肥，施肥的同时进行除草和松土㊂１．２㊀样品与方法２０１４年１０月，根据当地林业经营档案并结合农户采访和实地踏查，在南靖县下辖６个乡镇进行样品的采集，所有采样点位于海拔４０ ２００ｍ，坡度１０ʎ ４０ʎ㊂在绿竹㊁麻竹生长区域各选择林分特征㊁立地条件㊁组成结构和生长状况等相似的林地，各建立２０ｍˑ２
０ｍ的标准样地，其中绿竹标准样地２０个，麻竹标准样地１００个㊂对标准样地内的竹子进行每株检尺，测量每株竹子的胸径，选取与平均胸径一致的竹子作为标准竹，砍伐标准竹，在标准竹上分别采集叶㊁枝㊁秆样品（５００ １０００ｇ），带回实验室备用分析㊂
ＰｈｙｔＯＣ储量是由植硅体碳含量和生物量两个因素共同决定的，所以要计算绿竹和麻竹两种竹林ＰｈｙｔＯＣ储量就必须计算两种竹林的叶㊁枝㊁秆生物量㊂根据郑郁善㊁梁鸿燊等［３５⁃３６］对福建地区绿竹㊁麻竹建立的生物量模型，通过平均胸径，计算出标准竹的叶㊁枝㊁秆的生物量以及总生物量㊂本研究中绿竹和麻竹的生物量都是对样地绿竹㊁麻竹的胸径进行准确测量，再依据绿竹和麻竹生物量的模型对其叶㊁枝㊁秆等器官的生物量进行估测㊂
１．３㊀试验方法
植物样品取回后，用去离子水洗净后，在１０５ħ下杀青３０ｍｉｎ，然后在７０ħ恒温下烘干至恒重，最后用高速粉碎机将样品粉碎后装入塑料袋保存备用㊂将粉碎好的样品分为两份，一份用于偏硼酸锂⁃硝酸缓冲液⁃钼蓝比色法测定硅元素；另一份用来提取植硅体并测定植硅体碳的含量㊂植硅体采取微波消解法提取，植硅体碳采用改进的碱容分光光度法进行测定［３７］，植物样品的全硅用偏硼酸锂熔融㊁乙酸缓冲液提取⁃钼蓝比色法测定［３８］㊂在样品测定的同时加入植物标准样（ＧＢＷ０７６０２）对测定样品的准确性进行检验，每个样品重复
３次㊂在每个标准样地以四分法取５００ｇ０ ２０ｃｍ土层的土样带回实验室，分别将所有绿竹和麻竹的土样组成混合土样，剔除土样中的粗大根系和砾石，用于研究区土壤基本化学性质的测定㊂土壤ｐＨ值采用酸度计法测定（水土比为２．５ʒ１．０），土壤有效磷采用Ｂａｒｙ法测定，土壤有机质采用重铬酸钾外加热法测定，土壤有效钾采用醋酸铵浸提⁃火焰光度法测定，土壤水解氮含量采用碱解扩散法［３８］㊂
１．４㊀参数计算及数据分析植硅体含量（ｇ／ｋｇ）＝植硅体质量（ｇ）／样品质量（ｋｇ）
植硅体碳含量（ｇ／ｋｇ）＝植硅体碳质量（ｇ）／植硅体质量（ｋｇ）
植硅体碳占干物质含量（ｇ／ｋｇ）＝植硅体碳质量（ｇ）／样品质量（ｋｇ）
３㊀２０期㊀㊀㊀尹帅㊀等：绿竹和麻竹地上部植硅体碳封存潜力㊀
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ植硅体碳储量（ｋｇ／ｈｍ２）＝植硅体碳占干物质含量（ｇ／ｋｇ）ˑ生物量（ｋｇ／ｈｍ２）ˑ１０－３
其中生物量是根据标准竹的总生物量乘以丛数再乘以每丛中的株数计算而来，而绿竹㊁麻竹植硅体碳封存速率则是由竹子叶㊁枝㊁秆三部分植硅体碳封存速率相加，不同器官植硅体碳封存速率是由生物量乘以其植硅体碳占干物质含量而得㊂数据处理使用ＤＰＳ７．５系统进行统计分析，采用Ｍｉｃｒ
ｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２００３软件对数据进行绘图，用ｔ检验法检验不同样本之间的差异显著性㊂
表１㊀研究区土壤的基本化学性质
Ｔａｂｌｅ１㊀Ｂａｓｉｃｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓｏｉｌｓｉｎｔｈｅｓａｍｐｌｉｎｇｐｌｏｔｓ
竹种Ｓｐｅｃｉｅｓ
ｐＨ有机质／（ｇ／ｋｇ）Ｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ水解氮／（ｍｇ／ｋｇ）ＨｙｄｒｏｌｙｔｉｃＮｃｏｎｔｅｎｔ有效磷／（ｍｇ／ｋｇ）ＡｖａｉｌａｂｌｅＰＣｏｎｔｅｎｔ速效钾／（ｍｇ／ｋｇ）ＡｖａｉｌａｂｌｅＫｃｏｎｔｅｎｔ绿竹ＤＯＫ
５．０７ʃ０．０９１９．５７ʃ１．３７１００．１７ʃ６．５２６．１１ʃ０．８５５６．４３ʃ４．９８麻竹ＤＬＭ４．５２ʃ０．０４１９．８９ʃ０．６５１０６．２２ʃ６．５４２．４７ʃ０．３５５０．７１ʃ２．５４
㊀㊀表中数据表示平均值ʃ标准误差
２㊀结果与分析
２．１㊀地上部不同器官的Ｓｉ含量和植硅体含量
绿竹和麻竹地上部不同器官的Ｓｉ含量变幅分别为４．９５ ３７．５３ｇ／ｋｇ和２．０１ ３４．０５ｇ／ｋｇ，绿竹地上部叶㊁枝㊁秆器官Ｓｉ含量分别高于麻竹，其中枝含量差异最大；绿竹㊁麻竹各器官植硅体含量的变幅分别为３．３５ １００．８０ｇ／ｋｇ和１．５７ ８４．０６ｇ／ｋｇ，同样表现为绿竹各器官含量分别高于麻竹，尤其是绿竹枝中植硅体含量远高于麻竹㊂结果表明，两者地上部器官中Ｓｉ和植硅体含量大小的顺序均为叶＞枝＞秆（图１）㊂绿竹和麻竹的不同器官的Ｓｉ含量和植硅体含量ｔ检验显示，绿竹和麻竹叶片的Ｓｉ含量和植硅体含量均无显著性差异，但绿竹枝和秆的Ｓｉ含量和植硅体含量均显著高于麻竹枝和秆的Ｓｉ含量和植硅体含量
㊂
图１㊀绿竹和麻竹地上部不同器官的Ｓｉ含量和植硅体含量
Ｆｉｇ．１㊀ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＳｉａｎｄｐｈｙｔｏｌｉｔｈｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｒｇａｎｓｏｆａｂｏｖｅ⁃ｇｒｏｕｎｄｐａｒｔｏｆＤＯＫａｎｄＤＬＭ
２．２㊀地上部不同器官植硅体碳含量和植硅体碳占干物质含量
绿竹和麻竹地上部不同器官中的植硅体碳含量变化范围分别为１９．４６ ９１．１４ｇ／ｋｇ和３５．５０ １４２．１２ｇ／ｋｇ，且两种竹种秆部含量显著高于叶和枝部㊂与绿竹各器官中Ｓｉ和植硅体含量分别高于麻竹㊂相反，绿竹各
器官中的植硅体碳含量分别低于麻竹，其中秆部含量差异最大㊂但两者各器官中植硅体碳含量均表现出相同４㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３７卷㊀
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ的变化趋势，即大小顺序为：秆＞枝＞叶（图２Ａ）㊂绿竹和麻竹地上部不同器官中的植硅体碳占干物质含量的变化范围分别为０．５１ ２．８５ｇ／ｋｇ和０．１７ ２．２２ｇ／ｋｇ，绿竹和麻竹地上部各器官中最高植硅体碳占干物质含量分别出现在枝和叶部，最低含量均出现在秆部，但绿竹秆部含量要高于麻竹（图２Ｂ），其中枝部植硅体碳
含量差异最大㊂绿竹和麻竹不同器官的植硅体碳含量和植硅体碳占干物质含量的ｔ检验显示，绿竹和麻竹的叶㊁枝和秆之间的植硅体碳含量和植硅体碳占干物质含量均存在显著性异
㊂
２．３㊀绿竹和麻竹地上部不同器官生物量和ＰｈｙｔＯＣ储量
绿竹和麻竹地上部不同器官中生物量变幅分别为３．２２ １０．１３ｔ／ｈｍ２和２．８２ ７．１８ｔ／ｈｍ２，其大小的顺序
为秆＞枝＞叶（图３Ａ）；绿竹和麻竹地上部总生物量分别为１８．２４ｔ／ｈｍ２和１４．４８ｔ／ｈｍ２㊂由于绿竹的立竹密度高于麻竹，所以单位面积绿竹叶㊁枝㊁秆部位的生物量以及总的生物量略高于麻竹㊂绿竹和麻竹地上部不同器官ＰｈｙｔＯＣ储量变幅分别分别为５．１ １３．９ｋｇ／ｈｍ２和１．２ ６．３ｋｇ／ｈｍ２㊂绿竹和麻竹地上部最高ＰｈｙｔＯＣ储量分别出现枝和叶，但最低ＰｈｙｔＯＣ储量均出现在秆，其中，绿竹叶部ＰｈｙｔＯＣ储量略低于麻竹，但枝和秆部远高于麻竹㊂
绿竹和麻竹地上部Ｆｉｇ．３㊀ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｂｉｏｍａｓｓａｎｄＰｈｙｔＯＣｓ
ｔｏｒａｇｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｒｇａｎｓｏｆａｂｏｖｅ⁃ｇｒｏｕｎｄｐａｒｔｏｆＤＯＫａｎｄＤＬＭ
２．４㊀绿竹和麻竹植硅体碳相关性分析
相关性分析表明，绿竹和麻竹竹叶Ｓｉ含量与其植硅体含量之间均呈极显著性正相关关系（Ｒ２＝０．６５，Ｐ＜０．０１；Ｒ２＝０．７６，Ｐ＜０．０１）（图４ａ和图４ｂ），麻竹Ｓｉ含量与植硅体含量的相关系数高于绿竹㊂绿竹和麻竹叶片植硅体含量和植硅体碳占干物质含量之间均没有显著相关性（图４ｃ和图４ｄ）㊂绿竹㊁麻竹竹叶植硅体碳含量和植硅体碳占干物质中含量之间均呈极显著相关关系（Ｒ２＝０．７９，Ｐ＜０．０１；Ｒ２＝０．２５，Ｐ＜０．０１）（图４ｅ和图４ｆ），
５㊀２０期㊀㊀㊀尹帅㊀等：绿竹和麻竹地上部植硅体碳封存潜力㊀
