1、毛竹是我國南方重要的森林資源之一，分布地域廣闊，栽培歷史悠久。據(jù)不完全統(tǒng)計，中國現(xiàn)有毛竹林總面積300萬hm<'2>以上，約占全世界竹林總面積的20％，并且近年來種植面積有不斷擴大的趨勢。毛竹林不僅為我國提供了大量的商品用材，而且在維護生態(tài)平衡方面發(fā)揮了明顯的作用。本項研究采用CID—301便攜式光合測定儀，對湖南會同林區(qū)毛竹林生態(tài)系統(tǒng)的CO<,2>排放動態(tài)進行了觀測，并結(jié)合現(xiàn)存生物量測定、分析，對其生態(tài)系統(tǒng)碳平衡特征進行了研究，主要結(jié)

2、果如下： (1)對毛竹林地土壤和凋落物的呼吸進行了季節(jié)和日變化動態(tài)測定，首次區(qū)分毛竹林地土壤自養(yǎng)、異養(yǎng)呼吸及各組分呼吸對林地土壤呼吸的貢獻。 ①毛竹林地土壤總呼吸、礦質(zhì)土壤呼吸、根系呼吸和凋落物呼吸年平均速率分別為2.1276、1.4403、0.6873和0.3058μmolCO<,2>·m<'-2>·s<'-1>，且季節(jié)變化曲線呈單峰型，表現(xiàn)為1至7月份隨著氣溫、地溫的升高呈上升的趨勢，8月份達最大值，分別為4.948

3、7、3.0092、1.9359和0.79761μmolCO<,2>·m<'-2>·s<'-1>，此后隨溫度的降低而呈逐漸遞減的趨勢，直到次年的1～2月份，呼吸速率降至最低值，分別為0.7642、0.7017、0.0625和0.0471μmolCO<,2>·m<'-2>·s<'-1>。凋落物呼吸主要集中在5～9月份，這期間的呼吸占全年凋落物呼吸的73.6％。 ②毛竹林地土壤呼吸速率、礦質(zhì)土壤呼吸速率、根系呼吸速率和凋落物呼吸速率日

4、變化曲線圖均表現(xiàn)為單峰形態(tài)，一般也是隨著溫度的升高而加大，隨著溫度的降低而減小。6～14時，隨著土壤溫度的升高而增加，至16～18時出現(xiàn)最高峰，此后，一直遞減，直到次日4～8時，且毛竹林地土壤呼吸晝夜基本相當。 ③毛竹林地年釋放CO<,2>量為33.9414 tCO<,2>．hm<'-2>．a(chǎn)<'-1>，月平均為2.8284 tCO<,2>·hm<'-2>，其中，凋落物、礦質(zhì)土壤、死細根、活細根年呼吸量分別為4.154、19.0

5、52、1.1367和9.5957tCO<,2>．hm<'-2>．a(chǎn)<'-1>，分別占林地總呼吸量的12.24％、56.14％、3.35％和28.27％，由此得出毛竹林土壤有機碳周轉(zhuǎn)時間為21.35年。 ④毛竹林土壤溫度、濕度及溫、濕度的交互作用對土壤呼吸產(chǎn)生了極顯著的影響。土壤溫度可以單獨解釋67.4％的毛竹林地土壤呼吸速率變化，并且土壤總呼吸與土壤5cm和10cm層溫度的相關(guān)性要好于與大氣溫度的相關(guān)性；土壤含水量只可以單獨解釋

6、10％的毛竹林地土壤呼吸速率變化，與土壤溫度相比解釋能力較小，但二者的交互作用明顯，能共同解釋79.8％的土壤呼吸速率的變化。本研究發(fā)現(xiàn)，土壤呼吸對溫度響應(yīng)的臨界點為30℃，對毛竹林土壤呼吸產(chǎn)生抑制的土壤含水量臨界點為36％。毛竹根系生物量和土壤微生物量碳可以單獨解釋72.8％和73.75％的林地土壤呼吸量變化，而林地根系生物量和地表溫度可以共同解釋毛竹林地土壤呼吸量的86％。 (2)采用生物量清查法對生態(tài)系統(tǒng)的碳貯量和碳分配

7、進行了測定，結(jié)果表明毛竹林生態(tài)系統(tǒng)碳貯量為144.3tC·hm<'-2>，其中，森林土壤、植被生物量以及森林凋落物分別貯存110.95 tC·hm<'-2>、32.61 tC·hm<'-2>和0.74 tC·hm<'-2>。 ①毛竹不同器官碳含量波動在47.74％～50.13％之間，各器官碳含量高低依次為竹枝(50.13％)、竹鞭(49.91％)、竹稈(49.27％)、竹葉(48.00％)、竹蔸(47.8％)、竹根(47.74％

8、)，不同器官的碳含量沒有隨著年齡增加而增大的趨勢。 ②毛竹林植被碳貯量為31.97 tC·hm<'-2>，空間分布格局為喬木層碳貯量是植被碳貯量的主體，為30.58 tC·hm<'-2>，占整個植被碳貯量的95.64％；其次，毛竹林凋落物層碳貯量占植被層碳貯量的2.33％，略高于林下植被的2.02％。從毛竹林中植被碳貯量在喬木層各器官中的分配來看，碳貯量在不同器官中的分配基本上與各器官生物量成正比關(guān)系。 ③毛竹林地3個土

9、壤層次(60cm深)碳含量為1.015％～2.607％，各層次碳含量分布不均，差異達極顯著水平，其中表層(0～20cm)土壤碳含量和碳貯量最高，占林地土壤碳貯量的44.75％，分別為20～40cm層和40～60cm層的1.38倍和1.97倍。 ④毛竹林地三個層次土壤各粒徑團聚體分布特征為>5mm的含量在土壤團粒結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位，占總團聚體的比例為26.39％～42.38％；其次為1～5mm含量，占14％～18％；<0.25mm的

10、含量最小，占2.31～6.73％。毛竹林土壤團聚體平均重量直徑平均值為0.90mm，并且隨著土壤層次的增加有逐漸增加的趨勢。毛竹林地土壤總有機碳的積累與0.25～3.15mm團聚體中有機碳含量呈顯著相關(guān)，但與>3.15mm和<0.25mm團聚體有機碳含量相關(guān)不顯著。 (3)首次得出毛竹林細根年生長量和分解量分別為6.895t．hm<'-2>．a(chǎn)<'-1>和0.3124 t.hm<'-2>．a(chǎn)<'-1>，細根年周轉(zhuǎn)率為0.93次/

11、年，由此計算出毛竹林地植物年凋落進入土壤的碳量為2.245tC．hm<'-2>．a(chǎn)<'-1>，其中，地上和地下凋落物分別占78.5％和21.5％。并且，凋落物層分解每年以腐殖酸形式輸入礦質(zhì)土壤中的碳量為0.802tC.hm<'-2>．a(chǎn)<'-1>。 (4)毛竹林生態(tài)系統(tǒng)年固定CO<,2>總量為37.18 tCO<,2>·hm<'-2>·a<'-1>，其中，林地土壤和凋落物每年以呼吸的形式排放CO<,2>的量分別為29.786 t