林木生物質(zhì)能源樹種

王小軍+武紫娟

摘 要：能源危機(jī)和生態(tài)環(huán)境問題是當(dāng)代社會人類面臨的2大挑戰(zhàn)。推廣生物質(zhì)源樹種，發(fā)展林木生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)是緩解能源危機(jī)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)和林業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。光皮樹（Swida wilsoniana）是我國重要的經(jīng)濟(jì)樹種和優(yōu)良的林木生物質(zhì)能源樹種，具有分布廣泛、耐寒耐旱、抗病蟲害強(qiáng)、適應(yīng)性廣等優(yōu)良特性，開發(fā)前景廣闊。本文從光皮樹的生物學(xué)特性、發(fā)展前景等方面綜合當(dāng)前國內(nèi)林木生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，分析了推廣光皮樹等其它能源林的優(yōu)勢，為推進(jìn)我國林木生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供對策和建議。

關(guān)鍵詞：能源危機(jī)；光皮樹；林木生物質(zhì)能源；開發(fā)優(yōu)勢 ；推廣

中圖分類號：S792.99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170832026

能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源，直接影響著社會的發(fā)展與進(jìn)步。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展各行各業(yè)對能源的需求量一直在不斷增加。目前，我國乃至世界在能源、環(huán)境和資源等方面的壓力日益嚴(yán)峻。據(jù)預(yù)測，到2030年我國木本食用油的市場需求量為3000萬t，缺口為2300萬t，且將來供需矛盾更加突出[1]。因此在當(dāng)前環(huán)境下，世界各國都在全力關(guān)注和解決能源供應(yīng)安全與生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題，而生物質(zhì)能源作為一種可再生天然資源，它的開發(fā)利用已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到廣泛推廣，已成為各國開發(fā)新能源的重要發(fā)展方向。能源植物作為可再生的潔凈綠色能源，它開發(fā)推廣便捷，并且使用安全可以有計劃地種植和開采，生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與能源植物資源的開發(fā)密切相關(guān)[2]。作為生物質(zhì)能源的重要構(gòu)成部分，我國林木能源樹種種類豐富，如光皮樹、麻瘋樹、黃連木等天然資源，具有重要的開發(fā)利用前景。目前，發(fā)展生物質(zhì)能源已成為我國實施能源多元化戰(zhàn)略、改善能源結(jié)構(gòu)、積極應(yīng)對氣候變化的重要舉措[3]。因此，開發(fā)與推廣林木生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建生物質(zhì)能源林是解決我國能源危機(jī)與生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一，對于保障我國未來能源供給、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。

1 我國林木生物質(zhì)能源開發(fā)研究現(xiàn)狀

林木生物質(zhì)能源作為發(fā)展前景廣闊的綠色能源，它的推廣發(fā)展不僅可以緩解我國能源危機(jī)問題，而且對改進(jìn)山區(qū)林業(yè)發(fā)展模式，增加林農(nóng)經(jīng)濟(jì)收入、生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要的推動作用。我國林木生物質(zhì)能源樹種種類豐富，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國現(xiàn)有木本油料林總面積超過933萬hm2，木本油料產(chǎn)量1.6億kg[4]，其中，具有廣闊發(fā)展前景并可規(guī)?；灾驳闹饕茉礃浞N有麻瘋樹、黃連木、文冠果、光皮樹、烏柏、油桐等。與國外發(fā)達(dá)國家相比雖然我國在林木生物質(zhì)能源方面的相關(guān)研究與開發(fā)起步較晚，但發(fā)展速度迅速，而且在生物質(zhì)能源研究領(lǐng)域取得了一定的成果，尤其是在生物柴油等油脂的提取工藝等方面已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

2 光皮樹的生物學(xué)特性與分布

光皮樹為山茱萸科梾木屬多年生落葉灌木或喬木，樹形高大、生長快速、廣泛分布于我國黃河以南地區(qū)，主要集中生長在長江流域的中西南地區(qū)，尤以湖南、江西、湖北，四川等省最多，環(huán)境適應(yīng)性廣、抗病蟲害能力強(qiáng)、開花結(jié)實早、出材快、果實產(chǎn)量高、有較長的收益期[5] 。相關(guān)調(diào)查研究表明，光皮樹在林緣的生長發(fā)育狀況和結(jié)實顯著優(yōu)于林內(nèi)，空曠地的散生木生長發(fā)育狀況又顯著優(yōu)于林緣木，喜生于陽坡，是水土保持、涵養(yǎng)水源的理想樹種[6]，尤其在貧瘠的石灰?guī)r山地造林綠化效益更加顯著。

3 光皮樹的利用價值及開發(fā)潛力

光皮樹作為一種高產(chǎn)可持續(xù)利用的綠色能源資源，其開發(fā)價值是多方面的：油脂種類含量豐富、出油率高、油料開發(fā)利用價值大。多項研究表明，光皮樹果實中含有豐富的油料資源，含油量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于花生等草本油料植物[7]，可以從中提取出多種人體所必需的脂肪酸，具有獨特的保健作用；尤其在生物柴油開發(fā)方面有著廣闊的發(fā)展?jié)摿?，而且加工成本較低，李正茂等學(xué)者通過調(diào)查研究得出，光皮樹是目前發(fā)現(xiàn)的一種發(fā)展前景較好的高產(chǎn)野生木本油料樹之一[8]。邢義滿等學(xué)者通過從光皮樹油脂制取的生物柴油燃燒實驗得出，光皮樹果實中提煉出的生物柴油與工業(yè)柴油相比有較好的起動性能而且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，是一種安全、潔凈的優(yōu)良代用燃料[9]；生長成材快、產(chǎn)果量大、出材率高且木材用途廣泛、經(jīng)濟(jì)效益顯著。光皮樹生長速度快且樹干通直、枝節(jié)較少、木材細(xì)致紋理清晰、纖維堅硬，被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)、家具以及工藝品制作等方面?？焖僦芷诙痰拇罅吭牧瞎?yīng)不僅給企業(yè)和林農(nóng)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且對區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改變起到一定的示范作用；環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，有較大的生態(tài)和社會效益。目前我國南方部分地區(qū)石漠化狀況日益嚴(yán)峻，石漠化嚴(yán)重影響著我國南方地區(qū)的生態(tài)平衡，而光皮樹具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，在各種立地條件下均可成林，尤其是在土壤貧瘠的石漠化地帶上有著其他造林樹種所不及的獨特生態(tài)效能，在造林綠化、改善生態(tài)與居住環(huán)境等方面有長遠(yuǎn)的生態(tài)效益，而且光皮樹樹姿優(yōu)美、枝繁葉茂，具有極大觀賞價值，是優(yōu)秀的行道樹和庭蔭樹[10]，在產(chǎn)生生態(tài)效益的同時也帶來巨大的社會效益。推廣光皮樹等林木生物質(zhì)能源林在我國南方石漠化地區(qū)、鹽堿污染嚴(yán)重地區(qū)等未來的碳匯林業(yè)市場上都有著廣闊的市場利用前景。

4 我國發(fā)展光皮樹及其它林木生物質(zhì)能源樹種的優(yōu)勢及開發(fā)利用前景

4.1 發(fā)展光皮樹及其它生物質(zhì)能源樹種的優(yōu)勢

我國地域遼闊幅員面積大、氣候條件變化多異，優(yōu)越的自然條件為各種林木生物質(zhì)能源樹種的生長創(chuàng)造了優(yōu)良的條件，培育了種類眾多的適合南北方不同地域氣候條件下生長的林木能源植物資源：如光皮樹、麻風(fēng)樹、油橄欖、文冠果等，因此在不同的地域條件下因地制宜地開發(fā)推廣適宜的林木能源林具有廣闊的發(fā)展前景。其次國家在生物質(zhì)能源行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃與我國先進(jìn)的技術(shù)積累為產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展提供了支撐與保障。尤其是近年以來，我國許多學(xué)者在這方面做了大量的系統(tǒng)研究工作，在良種培育、能源林建設(shè)和油脂提取轉(zhuǎn)化方面取得了可喜的研究成果[11，12] 、積累了大量的寶貴經(jīng)驗，為后續(xù)的規(guī)?；l(fā)展打下了堅實的理論與實踐基礎(chǔ)，在解決能源危機(jī)保障能源供給、緩解生態(tài)環(huán)境壓力，穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮著積極的作用。endprint

在當(dāng)前全球能源危機(jī)和生態(tài)環(huán)境壓力的巨大挑戰(zhàn)下，我國大力推廣開發(fā)林木生物質(zhì)能源林建設(shè)不僅具有優(yōu)越的區(qū)位優(yōu)勢和品種優(yōu)勢，而且具有先進(jìn)的栽培加工技術(shù)條件優(yōu)勢。林木生物質(zhì)能源樹種的推廣和能源林的建設(shè)開發(fā)利用前景廣闊。

4.2 開發(fā)利用前景

實踐證明，發(fā)展光皮樹能源林綜合效益巨大?？梢跃徑馕覈茉垂?yīng)緊張問題，改善生態(tài)環(huán)境。我國南方現(xiàn)有大面積的荒山荒地且石漠化問題日益嚴(yán)重，光皮樹較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力與較高的油脂含量對提高森林覆蓋率、改善環(huán)境、遏制石漠化、保障農(nóng)林業(yè)發(fā)展等有重要作用。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國湖南、江西、廣東、廣西、四川等地石灰?guī)r上地總面積有2200萬hm2，如按10%的面積栽培光皮樹，可年產(chǎn)光皮樹油3000萬t，可以說在我國發(fā)展光皮樹等能源林生產(chǎn)潛力很大[13，14]。因此，開發(fā)推廣林木生物質(zhì)能源樹種結(jié)合退耕還林、荒山綠化工程，大面積營造林木生物質(zhì)能源植物林，不但可以為我國發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)提供大量廉價的資源保障 [15]，而且對生態(tài)環(huán)境的改善起到一定的積極作用；可以改善林產(chǎn)結(jié)構(gòu)，帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。光皮樹生長速度快、成材、結(jié)果率高，收益年限久，除果實可以加工提取油脂外，其木材還可加工成各種產(chǎn)品，枝葉果殼等還可以作為肥料資源，物質(zhì)的充分循環(huán)利用推動了生物質(zhì)能源樹種的培育、產(chǎn)品加工、廢料利用等相關(guān)企業(yè)的快速發(fā)展，增加了企業(yè)和農(nóng)民的收入，改善了人民的生活質(zhì)量，為林區(qū)精準(zhǔn)扶貧加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新的發(fā)展思路。

5 生物質(zhì)能源樹種光皮樹的推廣方式方法

5.1 加大生物質(zhì)能源樹種光皮樹的宣傳推廣與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策扶持

建議有關(guān)林業(yè)部門，結(jié)合退耕還林與荒山造林生態(tài)工程建設(shè)，在適宜光皮樹等林木能源生物質(zhì)樹種生長的地區(qū)加大樹種宣傳推廣力度，尤其是在石漠化較嚴(yán)重土壤貧瘠的造林地區(qū)為優(yōu)先引用發(fā)展光皮樹等生物資源樹種制定明確的促進(jìn)林木生物質(zhì)能開發(fā)利用的優(yōu)惠政策和措施，鼓勵林農(nóng)敢于栽植，而且做好運輸加工工作保證林農(nóng)栽有所益。同時鼓勵扶持生物質(zhì)能源樹種的苗木培育企業(yè)，給其發(fā)展提供足夠便利，為造林提供苗木保障，使其因地制宜地發(fā)揮其最大效益，把生物質(zhì)能源發(fā)展推向市場化規(guī)模發(fā)展。

5.2 加強(qiáng)林木生物質(zhì)能源基地建設(shè)，建立林木生物質(zhì)能源示范林，以點帶面因地制宜地逐步推廣

結(jié)合我國地方區(qū)域?qū)嶋H情況，根據(jù)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性選擇合適的林木生物質(zhì)資源樹種有計劃有規(guī)模地進(jìn)行培育，選取適宜樹種進(jìn)行試點栽植，加強(qiáng)幼林撫育建立示范生產(chǎn)林，通過試點和示范林推廣林木生物質(zhì)能源林的發(fā)展，提高林地產(chǎn)出水平、擴(kuò)大推廣栽植規(guī)模，帶動林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

5.3 加強(qiáng)專業(yè)人才培養(yǎng)和先進(jìn)技術(shù)方法培訓(xùn)，為生物質(zhì)能源廣泛推廣發(fā)展提供充足的人力和技術(shù)保障

目前，由于我國開發(fā)研究生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的起步較晚，尤其是林木生物質(zhì)能源的系統(tǒng)成套研究方面相比國外發(fā)達(dá)國家還比較薄弱，因此在借鑒國外先進(jìn)研究技術(shù)和經(jīng)驗的同時重視專業(yè)人員技術(shù)培訓(xùn)，建立健全研究體系與硬件建設(shè)，為我國生物質(zhì)能源的推廣與發(fā)展做好技術(shù)儲備和便利條件。

6 結(jié)語

生物質(zhì)能源的開發(fā)具有經(jīng)濟(jì)，環(huán)境等多重效應(yīng)，作為一種可持續(xù)發(fā)展的安全植物能源，它的開發(fā)研究受到全世界各國的廣泛關(guān)注。在當(dāng)前形勢下推廣發(fā)展林木生物質(zhì)能源林建設(shè)無疑是符合我國國情的選擇，雖然不能立刻收到成效，但是對于我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高林地覆蓋率改善保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高農(nóng)林收入都具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α５蔷湍壳跋嚓P(guān)研究來看，光皮樹等其他林木生物質(zhì)能源樹種雖有較高的綜合利用價值，但是尚未形成產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展局面，因此加強(qiáng)宣傳推廣，擴(kuò)大開發(fā)力度勢在必行，其開發(fā)利用前景相當(dāng)廣闊。

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作者簡介：王小軍（1986-），男，甘肅秦安人，碩士研究生，助理工程師，研究方向：主要從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計工作。endprint