榆林沙區(qū)發(fā)展生物質(zhì)能源植物長柄扁桃的前景分析

楊 濤，施智寶，封 斌，李 劍

我國是礦產(chǎn)資源相對豐富的國家，因礦產(chǎn)資源的開采對礦區(qū)生態(tài)環(huán)境造成了極大的影響，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題現(xiàn)已成為采礦業(yè)與地方社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要障礙［1］。據(jù)國土資源部耕地保護司司長朱留華表示，截止2010年，我國因采礦破壞的土地面積達400多萬hm2，最近幾年損毀土地面積仍以每年20萬hm2的速度遞增。其中以煤礦開采破壞的最為嚴(yán)重。據(jù)2000年調(diào)查，我國因采礦直接破壞的森林面積累計達106萬hm2，破壞草地面積為26.3萬hm2［2］。隨著我國經(jīng)濟的迅猛增長，對能源的需求保持持續(xù)增長態(tài)勢，環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境破壞日趨惡化，現(xiàn)已成為制約經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素［3］。榆林是國家級能源化工基地，同時也是生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)，由能源開發(fā)造成的生態(tài)危機日益成為制約榆林可持續(xù)發(fā)展的突出問題。礦產(chǎn)資源的過度開發(fā)、開采與資源利用導(dǎo)致地面塌陷、地表裂縫、礦區(qū)污染、土地與生態(tài)退化、水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境破壞等一系列問題［4－5］。如何在保證礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的同時，避免或減輕礦區(qū)環(huán)境的污染與破壞，是我國礦區(qū)生態(tài)環(huán)境所面臨的重要課題。本文從榆林發(fā)展長柄扁桃生物質(zhì)能源的社會背景、長柄扁桃在國內(nèi)外開發(fā)利用現(xiàn)狀和榆林沙區(qū)發(fā)展長柄扁桃生物質(zhì)能源的優(yōu)勢等幾個方面進行分析，闡述了榆林沙區(qū)發(fā)展長柄扁桃生物質(zhì)能源和生態(tài)環(huán)境保護的重要性和現(xiàn)實意義。

1 發(fā)展長柄扁桃的社會背景

1.1 發(fā)展生物能源是國際能源多元化和生態(tài)環(huán)境保護的趨勢所在

目前，世界上越來越多的國家把鄉(xiāng)土樹種的發(fā)掘和推廣應(yīng)用作為植被恢復(fù)建設(shè)和礦區(qū)植被恢復(fù)的一項重要措施，并對一些經(jīng)濟價值高的鄉(xiāng)土樹種進行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用，取得了顯著的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益。

能源作為經(jīng)濟和社會活動的動力基礎(chǔ)，隨著社會需求和油價呈現(xiàn)持續(xù)上漲態(tài)勢，石化能源開采趨于超負(fù)荷狀態(tài)，使得石化能源逐漸枯竭、環(huán)境壓力日益沉重，以石油為核心的能源安全問題日益凸現(xiàn)，全球范圍內(nèi)的能源競爭日趨激烈［6］。為此，尋求可再生清潔能源已成為世界各國能源發(fā)展的大勢所趨。生物能源作為可再生資源在低碳經(jīng)濟中具有其他資源無法替代的地位，它既解決了能源的替代問題，又具有清潔環(huán)保的特點，還能把暫無經(jīng)濟價值的荒沙、荒山土地建成生物能源基地。而且生物質(zhì)能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)是技術(shù)、資金和勞動密集型產(chǎn)業(yè)，發(fā)展生物質(zhì)能源已成為許多國家的重要能源戰(zhàn)略。我國地域遼闊，樹種豐富，發(fā)展生物質(zhì)能源潛能巨大，國家已把發(fā)展可再生能源作為應(yīng)對日益嚴(yán)重的能源資源和環(huán)境問題的根本措施。2006年，國家財政部、發(fā)改委、建設(shè)部、農(nóng)業(yè)部、林業(yè)局等五部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》［6］。并隨著《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》把鄉(xiāng)土樹種的發(fā)掘利用作為今后科研項目重點領(lǐng)域中的優(yōu)先主題［7－8］，鄉(xiāng)土樹種的開發(fā)應(yīng)用已愈來愈引起各方重視。長柄扁桃作為陜北土生土長的灌木油料植物，其生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性及其自身所具備的經(jīng)濟、生態(tài)價值，決定了其發(fā)展生物質(zhì)能源和保護榆林沙區(qū)脆弱生態(tài)環(huán)境的前景。

目前，對長柄扁桃的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)還處于起步階段。因此，如何科學(xué)地利用好長柄扁桃的經(jīng)濟和生態(tài)雙重效益，建立與長柄扁桃生產(chǎn)能力相適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模及產(chǎn)業(yè)方向，保證生態(tài)、經(jīng)濟、社會效益兼顧并協(xié)調(diào)發(fā)展，促進榆林沙區(qū)長柄扁桃產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展是亟待研究的重要課題。

1.2 長柄扁桃是榆林沙區(qū)發(fā)展生物質(zhì)能源和植被恢復(fù)重建的最佳物種

長柄扁桃是陜北土生土長的灌木油料植物，野生于毛烏素沙地榆林沙區(qū)，耐寒、耐旱、耐貧瘠、根系發(fā)達，宜沙埋，對土壤、水份等要求低，在干旱荒沙、黃土荒坡、土石荒坡均可生長。其用途廣泛，果仁含油量高達45%～58%，可作為生物柴油原料，深加工可提煉出高品質(zhì)食用油；產(chǎn)出的苦杏仁甙是醫(yī)藥業(yè)重要原料，果仁榨油后產(chǎn)出的蛋白粉是一種昂貴的功能食品；產(chǎn)出的果殼質(zhì)地優(yōu)良，是制造高檔木質(zhì)地板的最佳原料。榆林作為長柄扁桃的原產(chǎn)地之一，自然、氣候等條件與長柄扁桃的生長習(xí)性相吻合，長柄扁桃適合在榆林沙漠地帶和黃土丘陵溝壑區(qū)廣泛種植，為了加強對資源脆弱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護，借助榆林能源經(jīng)濟的快速發(fā)展，發(fā)揮榆林土地資源優(yōu)勢，實施長柄扁桃、紅棗等沙生植物百萬畝生態(tài)公益林建設(shè)，發(fā)展生物新能源，走多元化發(fā)展的路子。同時，由于種植簡單、管理成本低、服務(wù)年限長的優(yōu)勢，在榆林大規(guī)模種植具有很好的生態(tài)、社會和經(jīng)濟效益。

2 長柄扁桃在國內(nèi)外開發(fā)利用現(xiàn)狀

長柄扁桃是榆林沙區(qū)一種優(yōu)良鄉(xiāng)土固沙木本油料樹種，屬國家二級瀕危植物，陜西省珍稀保護樹種。天然分布于我國西北干旱、半干旱地區(qū)的山地和沙漠地帶，如內(nèi)蒙古陰山淺山區(qū)、陜西北部的毛烏素沙地東南沙漠地帶［9］，其中在榆林市榆陽區(qū)小紀(jì)汗鄉(xiāng)野櫻桃圪嶗和神木縣禿尾河源區(qū)沙漠分布較為集中，面積大約2 000多hm2。目前，國外對長柄扁桃資源的開發(fā)利用還未見報道。陜西省治沙研究所科研人員經(jīng)過20多年不間斷地對野生長柄扁桃進行調(diào)查、試驗和分析研究，發(fā)現(xiàn)長柄扁桃具有以下優(yōu)良特性：（1）優(yōu)良防風(fēng)固沙樹種。具有根系發(fā)達，萌蘗力，枝條稠密，耐旱耐寒、耐沙埋，抗逆性強等優(yōu)良特性；（2）木本油料樹種。經(jīng)西北大學(xué)測定，種仁含油量高達55.8%，其中不飽和脂肪酸含量高達98.1%，居所有食用油不飽和脂肪酸含量之首。油酸、亞油酸和亞麻酸含量分別為66.5%、29.9%和0.8%，三者的比例與橄欖油相當(dāng)，優(yōu)于核桃油、花生油等食用油，可供開發(fā)高級食用油［8］。可作為生物柴油原料（西北大學(xué)《長柄扁桃油／菜籽油制備生物柴油的方法》2009年獲國家專利），果仁榨油后產(chǎn)出的蛋白粉是一種昂貴的功能食品，產(chǎn)出的果殼是制造高檔木質(zhì)地板的最佳原料；（3）優(yōu)良藥用植物。種仁中含有3.2%的苦杏仁甙，是醫(yī)藥業(yè)的重要原料。葉提取物有很好的殺滅指環(huán)蟲作用（《長柄扁桃葉提取物及其應(yīng)用》2009年獲國家專利）；（4）優(yōu)良綠化觀賞植物。其花期為4月中旬到5月下旬，白色、紅色和粉紅色的花朵，香氣宜人，觀賞價值高；（5）優(yōu)良薪炭樹種。其枝條堅硬耐火力強，是當(dāng)?shù)厝罕娤矏鄣男教繕浞N。

長期以來，長柄扁桃一直處于野生狀態(tài)，沒有引起人們的足夠重視。近年來，隨著國際能源的緊缺以及國家能源戰(zhàn)略的調(diào)整，開發(fā)利用生物質(zhì)能源已經(jīng)成為國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分，長柄扁桃以其特有的生態(tài)、經(jīng)濟價值引起社會的高度關(guān)注。陜西省治沙研究所、神木縣生態(tài)保護建設(shè)協(xié)會、西北大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)等科研院所先后對長柄扁桃從不同方面進行過一些研究和探索，如西北大學(xué)對長柄扁桃種仁中的含油率、組成成分及制備生物柴油的工藝進行了研究，取得多項國家專利，為長柄扁桃的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用提供了技術(shù)依據(jù)。

3 榆林沙區(qū)發(fā)展長柄扁桃生物質(zhì)能源的優(yōu)勢

3.1 既保護生態(tài)環(huán)境又帶動榆林沙區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

榆林作為國家能源化工基地，開發(fā)的礦產(chǎn)能源主要輸送到北京、上海等大中城市，廣大農(nóng)村日益增長的需求卻不能完全滿足，而且隨著國際環(huán)境問題公約限制的CO2等溫室氣體排放，這對以石油、煤炭作為主要能源的我國是極為不利的。大力發(fā)展長柄扁桃等生物質(zhì)能源，不僅可提供豐富的清潔能源，減少環(huán)境污染，還可改善因能源開采造成的生態(tài)環(huán)境惡化狀況。沙區(qū)的大面積土地生產(chǎn)力低下，不適于農(nóng)業(yè)發(fā)展，利用這些荒地，營造木本油料林、薪炭林，變荒沙劣勢為資源優(yōu)勢，大力發(fā)展沙區(qū)產(chǎn)業(yè)［10］。因此，立足于以鄉(xiāng)土樹種為主的生物質(zhì)資源，研究新型轉(zhuǎn)換技術(shù)，開發(fā)新型能源既是國家能源戰(zhàn)略發(fā)展的迫切需要，又是節(jié)能減排、保護生態(tài)環(huán)境、實施地方經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需求，對促進國民經(jīng)濟發(fā)展和保護沙區(qū)生態(tài)環(huán)境具有重大意義。

3.2 利用木本生物質(zhì)能源植物發(fā)展沙區(qū)產(chǎn)業(yè)

榆林沙區(qū)屬于半干旱缺水地區(qū)，適宜于耐寒、耐旱、宜沙埋、根系發(fā)達的木本油料植物的生長，尤其適合長柄扁桃等生物質(zhì)能源植物的生長。采用長柄扁桃等木本植物發(fā)展生物質(zhì)能源在沙產(chǎn)業(yè)建設(shè)中具備以下優(yōu)勢：

（1）以長柄扁桃為主的木本植物在榆林沙區(qū)是適宜性最好的鄉(xiāng)土樹種，對干旱、風(fēng)蝕、沙埋等惡劣的環(huán)境具有極強的抵抗力和適應(yīng)性。

（2）木本植物主要油脂成分含量遠(yuǎn)高于草本植物，而且木本植物的生物產(chǎn)量遠(yuǎn)高于草本植物。

（3）利用長柄扁桃等木本生物質(zhì)能源植物，選用新培育的優(yōu)良品種，促進沙生木本植物更新。如種子、果實用于榨油，其枝葉是很好的飼料，主干可做人造板，多種經(jīng)營綜合利用，以提高生產(chǎn)經(jīng)營的效益。在榆林沙區(qū)以荒沙、荒山造林為主的百萬畝長柄扁桃基地建成后為榆林發(fā)展生物質(zhì)能源提供了充足的原料保障，合理采收利用，有利于植被建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的保護。

3.3 長柄扁桃生物質(zhì)能源是林業(yè)生態(tài)工程的重要支柱產(chǎn)業(yè)

退耕還林工程最大的問題是解決后續(xù)產(chǎn)業(yè)問題。工程區(qū)大多屬于困難立地條件，適宜種植抗逆性較強的喬灌草，最適合于木本油料植物，進行生物質(zhì)能源發(fā)展［10］。百萬畝長柄扁桃生物質(zhì)能源林基地建設(shè)不僅是生態(tài)林的主體，對于解決當(dāng)?shù)啬茉淳o張和農(nóng)民脫貧致富以及保護沙區(qū)生態(tài)環(huán)境均發(fā)揮著積極的作用。

綜上所述，榆林沙區(qū)面積大，具有豐富的土地資源優(yōu)勢，發(fā)展以長柄扁桃為主的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，以經(jīng)濟建設(shè)促進沙區(qū)生態(tài)環(huán)境治理，是保護和改善沙區(qū)惡劣環(huán)境、充分利用自然資源的有效途徑。發(fā)展長柄扁桃生物質(zhì)能源，要從選育優(yōu)良能源植物種方面加強能源林培育技術(shù)研究，提高產(chǎn)量，縮短利用周期，提高生產(chǎn)效率；加強長柄扁桃生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化進程，建設(shè)成型燃料生產(chǎn)和油料加工，以產(chǎn)業(yè)帶動榆林沙區(qū)長柄扁桃生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這對于促進地方經(jīng)濟和社會的發(fā)展具有非常重要的意義。

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