木质林产品作为森林生态系统碳循环的一个重要组成部分，是森林生态系统三大碳库之一，对森林生态系统和大气之间的碳平衡起着重要作用，在减缓碳排放上具有巨大贡献(Apps et al., 1999; Dias et al., 2005; 白彦锋等，2009) :一方面，林产品有一定使用寿命，延缓了碳排放; 另一方面，在木质林产品代替其他材料的过程中，在一定程度上也减少了温室气体的排放(Ericsson，2003; Werner et al., 2006)。木质林产品碳储量计量研究对全面了解全球、区域和国家水平上森林碳汇贡献具有重要的意义。毛竹(Phyllostachys edulis)林是我国重要的森林类型，近年来，由于毛竹具有生长快、收获周期短及固碳能力强的特点，对区域及全球碳平衡的贡献得到高度关注(李正才等，2003a; 2003b; 周国模等，2004; 周国模，2006; 肖复明等，2009; Du et al., 2010); 同时，毛竹竹材具有高韧性、可塑性强和高硬度的优点，在现代工艺技术的处理下，其耐用性已经得到极大提高并可与木材相媲美(Lobovikov et al., 2007)。目前，大约有1 500种产品采用毛竹竹材作为原料，可见毛竹产品具有广阔的市场需求，其使用量将不断增大。其中竹地板、竹家具等竹建材产品生命周期长达数十年以上，可将碳储存在竹产品中，因此，竹产品碳储量是一个不可忽视的碳库。

国内外学者已经对一个国家或地区木质林产品的碳储量与碳排放量进行了评估(Nabuurs et al., 1995; Kajalainen et al., 1995; Krankina et al., 1996; Haripriya，2001; 阮宇等，2006; 李顺龙等，2003; 白彦锋等，2007; 2010)，但对毛竹产品碳转移特征和碳储量研究尚未见报道。有学者对竹材从利用率角度做了一些综述报道，如竹材人造板主要品种的利用率在20% ~ 50%之间，并对不同竹产品竹席、竹帘、竹胶合板、竹地板等进行了估测(江泽慧等，2002; 杜春贵等，2003; 王小青等，2002; 张建等，2006); 但这些数据结论来源多为一些统计资料，并没有对具体产品的生产过程进行实地调查与计量，缺乏根据实地调查数据进行竹产品碳储量的精细研究。

浙江省是毛竹大省，竹产品加工企业及产值均位居全国前列。根据浙江省竹产业协会统计，2010年浙江省竹业总产值超过280亿元，约占全国的1 /3。在众多的毛竹产品中，竹板材是一种重要的产品，选取竹壁厚度不小于0.7 cm部分经粗刨、干燥和精刨后的基础产品，是进一步加工竹地板、竹家具单板、刨切方料等的基础材料，在竹产品生产中用途最广，所占的比例最大，因此研究竹板材生产的碳转移过程，对估算竹产品碳储量意义重大。本文基于竹板材加工流程跟踪调查，实地计量和收集相关数据，对浙江省竹板材加工利用过程中的碳转移特征进行了科学系统的研究，分析了不同胸径毛竹的竹板材碳转移率。

1 材料与方法

目前浙江省生产竹板材工艺相似，本文在浙江省临安市工业园区选取了具代表性的一家竹板材生产企业进行调查。调查时间为2010年10月28日—11月6日。毛竹原竹产地为临安、建德、龙泉。

本研究测定了不同胸径分布(5.8 ~ 15.8 cm)的170株毛竹加工成竹板材的各步工艺流程(图 1)的利用率情况，进而分析其碳转移率。由于不同胸径毛竹具有不同的毛竹壁厚及弯曲度(横截面)特性，因此在实际生产竹板材中，为提高利用率，将毛竹竹片粗刨和精刨成5种不同厚×宽的规格，粗刨分类的依据是小头的壁厚(表 1)。粗刨是指将开片的、有弯曲度的竹片去黄去青后形成规则的长方体刨片，精刨是在粗刨后竹刨片经水煮、去糖炭化、高温高压干燥后再刨的过程。将精刨后的精刨片用胶黏剂加压处理，制造用于竹地板和竹家具的竹板材。粗刨和精刨是竹板材加工进程中产生损耗的2个重要环节，平头直边和抛光损耗据测算在1% ~ 3%，本文对其忽略不计。粗刨和精刨后，竹片中的碳转移到竹板材中，并随产品储存下来，产生的废料则可用于制造竹刨花板、竹炭或作为燃料等。

调查的主要内容及进一步研究思路如下。

1) 测量每株毛竹竹杆胸径和竹高。目前，为了充分提高竹材的综合利用，浙江省毛竹加工企业通常把整株毛竹截分为竹板材段(用于竹板材加工的部分为壁厚大于0.7 cm、长2.05 m一段，胸径大的段数多)、拉丝段(壁厚在0.4 ~ 0.7 cm)、梢头段和根部，其中根部、拉丝段、梢头另有其他用途，可以做竹帘、竹席、竹工艺品等。称取整株毛竹和竹板材段原竹重。称重用电子称(精度为10 g)。

2) 将竹板材段原竹锯断开片成竹片。根据竹壁厚的不同，按5种不同规格对竹片进行粗刨成粗刨片，每步都进行称重，计算粗刨前后质量比，即一段毛竹粗刨后竹片质量除以粗刨前该段竹片的质量，计算公式为。粗刨碳转移率定义为一段毛竹粗刨后竹片碳储量除以粗刨前该段竹片的碳储量。由于粗刨前后竹片含碳率和含水率相同，因此粗刨碳转移率大小等同竹片粗刨前后的质量比。

3) 把经过去糖炭化、干燥后的干粗刨片按5种不同规格各选择100个样本进行精刨，得到精刨碳转移率即精刨后竹片碳储量除以精刨前竹片碳储量(公式同上); 进一步分析毛竹不同规格粗刨、精刨综合碳转移率即不同规格的粗刨碳转移率乘以精刨碳转移率(因为从粗刨到精刨有一个干燥过程，因此这一部分不能直接用质量来比)，综合碳转移率意味着一段毛竹精刨后竹片碳储量除以该段毛竹粗刨前的碳储量。

4) 通过分析170株不同胸径单株毛竹竹板材段经粗刨、精刨后的刨片碳储量占整株毛竹竹杆的碳储量比，构建不同胸径毛竹的整株综合碳转移率模型。整株综合碳转移率定义为一株毛竹用于生产竹板材的碳储量除以整株毛竹竹杆的碳储量。

5) 将单株毛竹粗刨后的粗刨片质量乘以竹杆的干质量比和含碳率，再乘以相应规格刨片的精刨碳转移率，建立不同胸径单株毛竹与竹板材碳储量模型。

2 结果与分析 2.1 不同规格刨片的碳转移率

根据对粗刨、精刨生产过程中竹材利用率的计算(粗刨、精刨前后的竹片质量比)，5种不同规格的粗刨、精刨碳转移率及粗刨、精刨后综合碳转移率分析结果见图 2。对不同规格刨片的粗刨、精刨碳转移率进行方差分析，结果表明不同的规格之间有显著性差异(P＜0.01)。

从图 2可以看出:粗刨过程碳转移率从规格1到规格4逐渐增加，规格5稍有降低; 规格1的粗刨碳转移率最低为51%，规格4的粗刨碳转移率最高为57.31%，不同规格的粗刨碳转移率平均为55%。

精刨的碳转移率明显高于粗刨的碳转移率，这是因为，精刨是在经粗刨后，刨片已经是规则的长方体形。不同规格的精刨碳转移率都在60%以上，规格2的精刨碳转移率最高为72%，规格4的最低为60.8%，平均为67.1%。

粗刨、精刨综合碳转移率最高的为规格2和规格3，为39.7%，规格4和规格5的碳转移率相比最低，为35.0%，平均为37.0%。

2.2 单株毛竹分段碳转移率

由于竹板材生产竹壁厚度要求不小于0.7 cm，因此，不同胸径毛竹用于竹板材的段数也不同，且随着胸径的增加段数也相应增加。同一株毛竹竹板材段有2段及以上的，不同段的粗刨及综合碳转移率从根部(第1段)往上(末段)呈逐渐增大的趋势。表 2为按每株毛竹分段进行分类统计粗刨过程的碳转移率。

从表 2可以看出，根部这一段碳转移率最低，其原因是根部的这部分从粗变细得较快。单株毛竹分段统计经粗刨和精刨后的综合碳转移率同粗刨过程碳转移率一样，单株毛竹有2段及以上的，不同段的碳转移率从根部到梢头部呈逐渐增大的趋势(表 3)。

2.3 不同胸径毛竹竹板材生产的整株综合碳转移率

不同胸径的毛竹由于其截取的段数不同、刨片的规格不同等，使整株毛竹最终转移到竹板材中的碳储量也不同。把一株毛竹截取竹板材段，计算粗刨和精刨后的竹刨片碳储量占整株毛竹竹杆的碳储量比，并做整株毛竹综合碳转移率曲线(图 3)。从图 3可以看出: 1)不同胸径毛竹竹板材生产整株综合碳转移率在10% ~ 35%之间呈线性分布，其拟合方程为y = 2.581x-5.561，R² = 0.705; 2)随胸径的增加，单株毛竹用于竹板材的比例逐渐增加。因此，在实际生产过程中培育大径竹材，可以提高竹板材生产碳转移率及产量。

2.4 不同胸径单株毛竹竹板材碳储量

原竹经过锯断开片、粗刨、精刨等生产工艺加工成竹板材的过程中，毛竹所吸收的碳也转移到了竹板材中，并稳定储存了下来。有学者已就不同胸径毛竹竹杆的碳储量进行了测量，在此基础上，结合不同胸径竹板材生产的整株综合碳转移率，可计算出不同胸径毛竹竹板材的碳储量，即利用不同胸径单株毛竹粗刨后的粗刨片质量乘以Ⅳ度竹杆的干质量比0.44和竹杆的含碳率0.541 5(周国模，2006)，再乘以相应规格的精刨碳转移率得到每株毛竹竹板材碳储量。建立不同胸径单株毛竹与竹板材碳储量模型并拟合得:y = 0.000 3x^3.627，R² = 0.911，做函数曲线见图 4。从图 4可以看出:随着胸径的增加，竹板材的碳储量随之增加，碳储量呈指数增加。

2.5 讨论

由于竹子圆形中空及根部到顶部逐渐变细的特性，决定了竹板材加工利用过程中不可避免地产生大量的废料。从以上的研究结果可以看出:毛竹竹板材段生产的综合碳转移率并不高，在35.0% ~ 39.7%之间，平均为37.0%，这是因为在生产过程中产生大量的竹粉和竹废料，目前这些废料可以进一步生产成竹纤维板、竹刨花板等，碳转移率将进一步提高。因此，一方面要积极探寻和开发竹产品生产中废料的再循环利用技术和机制; 另一方面还需要技术改进，提高竹产品碳转移率，如使用刨切微薄技术或新的发明专利等。

另外，根据对浙江省竹产品生产企业的调查，1株毛竹通常被锯分为竹板材段、竹拉丝段、竹梢、竹根及废料，除了上述生产竹板材的综合碳转移率10% ~ 35%以外，其余部分也将被生产成各类不同的竹产品，如拉丝段生产成竹席、竹帘、竹筷等; 竹粉竹废料生产成竹刨花板、竹纤维板等; 竹梢竹根生产成竹炭等。这将减少生产过程的碳排放，大大提高毛竹整体的碳转移率。因此通过测量其他各类竹产品生产过程的碳转移率，可以全面估算整株毛竹的实际综合碳转移率，从而可以得出浙江省乃至全国的竹产品的碳储量。

3 结论

竹林是我国的一种重要森林类型，在森林固碳中发挥重要作用。针对竹林生长更新快、采伐周期短的特殊性，本文研究竹材采伐后碳转移和竹产品碳库特征，以分析竹林固碳能力和竹林对缓解气候变化的作用。本文通过实地调查竹板材加工各个工艺环节的碳损耗情况，在获取大量样本和量测详实数据的基础上，以科学严密的研究方法分析处理数据，揭示和说明了竹板材的碳转移特征，同时对研究其他类型竹产品碳转移过程具有良好的参考价值。

1) 竹板材粗刨和精刨分5种不同规格的目的是为了提高竹材的利用率进而提高碳转移率，不同的规格碳转移率有显著差异(P＜0.01)。粗刨碳转移率规格1最低为51%，规格4最高为57.31%，不同规格的粗刨碳转移率平均为55%。精刨的碳转移率都在60%以上，规格2的精刨碳转移率最高为71.98%，规格1的最低为60.75%，平均为67%。不同刨片规格粗刨、精刨综合碳转移率在35.0% ~39.7%之间，平均为37.0%。

2) 单株毛竹分段碳转移率分析，竹板材段分段的综合碳转移率从根部往上逐渐增大，其原因是原竹从根部由粗变细更剧烈。

3) 不同胸径单株毛竹竹板材生产整株综合碳转移率在10% ~ 35%之间呈线性分布，随胸径的增加，单株毛竹用于生产竹板材的比例逐渐增加。因此在实际生产过程中培育大径竹材，可以提高竹板材生产碳转移率及产量。

4) 建立不同胸径单株毛竹与竹板材碳储量模型，并拟合得: y = 0.000 3x^3.627，R² = 0.911。