榆林沙区发展生物质能源植物长柄扁桃的前景分析

杨 涛，施智宝，封 斌，李 剑

我国是矿产资源相对丰富的国家，因矿产资源的开采对矿区生态环境造成了极大的影响，矿区生态环境问题现已成为采矿业与地方社会经济可持续发展的主要障碍［1］。据国土资源部耕地保护司司长朱留华表示，截止2010年，我国因采矿破坏的土地面积达400多万hm2，最近几年损毁土地面积仍以每年20万hm2的速度递增。其中以煤矿开采破坏的最为严重。据2000年调查，我国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万hm2，破坏草地面积为26.3万hm2［2］。随着我国经济的迅猛增长，对能源的需求保持持续增长态势，环境污染和生态环境破坏日趋恶化，现已成为制约经济和社会发展的重要因素［3］。榆林是国家级能源化工基地，同时也是生态环境脆弱地区，由能源开发造成的生态危机日益成为制约榆林可持续发展的突出问题。矿产资源的过度开发、开采与资源利用导致地面塌陷、地表裂缝、矿区污染、土地与生态退化、水环境和生态环境破坏等一系列问题［4－5］。如何在保证矿产资源开发利用的同时，避免或减轻矿区环境的污染与破坏，是我国矿区生态环境所面临的重要课题。本文从榆林发展长柄扁桃生物质能源的社会背景、长柄扁桃在国内外开发利用现状和榆林沙区发展长柄扁桃生物质能源的优势等几个方面进行分析，阐述了榆林沙区发展长柄扁桃生物质能源和生态环境保护的重要性和现实意义。

1 发展长柄扁桃的社会背景

1.1 发展生物能源是国际能源多元化和生态环境保护的趋势所在

目前，世界上越来越多的国家把乡土树种的发掘和推广应用作为植被恢复建设和矿区植被恢复的一项重要措施，并对一些经济价值高的乡土树种进行产业化开发利用，取得了显著的生态、经济和社会效益。

能源作为经济和社会活动的动力基础，随着社会需求和油价呈现持续上涨态势，石化能源开采趋于超负荷状态，使得石化能源逐渐枯竭、环境压力日益沉重，以石油为核心的能源安全问题日益凸现，全球范围内的能源竞争日趋激烈［6］。为此，寻求可再生清洁能源已成为世界各国能源发展的大势所趋。生物能源作为可再生资源在低碳经济中具有其他资源无法替代的地位，它既解决了能源的替代问题，又具有清洁环保的特点，还能把暂无经济价值的荒沙、荒山土地建成生物能源基地。而且生物质能源相关产业是技术、资金和劳动密集型产业，发展生物质能源已成为许多国家的重要能源战略。我国地域辽阔，树种丰富，发展生物质能源潜能巨大，国家已把发展可再生能源作为应对日益严重的能源资源和环境问题的根本措施。2006年，国家财政部、发改委、建设部、农业部、林业局等五部门联合发布的《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》［6］。并随着《国家中长期科学和技术发展规划纲要》把乡土树种的发掘利用作为今后科研项目重点领域中的优先主题［7－8］，乡土树种的开发应用已愈来愈引起各方重视。长柄扁桃作为陕北土生土长的灌木油料植物，其生物学和生态学特性及其自身所具备的经济、生态价值，决定了其发展生物质能源和保护榆林沙区脆弱生态环境的前景。

目前，对长柄扁桃的产业化研发还处于起步阶段。因此，如何科学地利用好长柄扁桃的经济和生态双重效益，建立与长柄扁桃生产能力相适应的产业规模及产业方向，保证生态、经济、社会效益兼顾并协调发展，促进榆林沙区长柄扁桃产业的健康可持续发展是亟待研究的重要课题。

1.2 长柄扁桃是榆林沙区发展生物质能源和植被恢复重建的最佳物种

长柄扁桃是陕北土生土长的灌木油料植物，野生于毛乌素沙地榆林沙区，耐寒、耐旱、耐贫瘠、根系发达，宜沙埋，对土壤、水份等要求低，在干旱荒沙、黄土荒坡、土石荒坡均可生长。其用途广泛，果仁含油量高达45%～58%，可作为生物柴油原料，深加工可提炼出高品质食用油；产出的苦杏仁甙是医药业重要原料，果仁榨油后产出的蛋白粉是一种昂贵的功能食品；产出的果壳质地优良，是制造高档木质地板的最佳原料。榆林作为长柄扁桃的原产地之一，自然、气候等条件与长柄扁桃的生长习性相吻合，长柄扁桃适合在榆林沙漠地带和黄土丘陵沟壑区广泛种植，为了加强对资源脆弱地区的生态环境保护，借助榆林能源经济的快速发展，发挥榆林土地资源优势，实施长柄扁桃、红枣等沙生植物百万亩生态公益林建设，发展生物新能源，走多元化发展的路子。同时，由于种植简单、管理成本低、服务年限长的优势，在榆林大规模种植具有很好的生态、社会和经济效益。

2 长柄扁桃在国内外开发利用现状

长柄扁桃是榆林沙区一种优良乡土固沙木本油料树种，属国家二级濒危植物，陕西省珍稀保护树种。天然分布于我国西北干旱、半干旱地区的山地和沙漠地带，如内蒙古阴山浅山区、陕西北部的毛乌素沙地东南沙漠地带［9］，其中在榆林市榆阳区小纪汗乡野樱桃圪崂和神木县秃尾河源区沙漠分布较为集中，面积大约2 000多hm2。目前，国外对长柄扁桃资源的开发利用还未见报道。陕西省治沙研究所科研人员经过20多年不间断地对野生长柄扁桃进行调查、试验和分析研究，发现长柄扁桃具有以下优良特性：（1）优良防风固沙树种。具有根系发达，萌蘖力，枝条稠密，耐旱耐寒、耐沙埋，抗逆性强等优良特性；（2）木本油料树种。经西北大学测定，种仁含油量高达55.8%，其中不饱和脂肪酸含量高达98.1%，居所有食用油不饱和脂肪酸含量之首。油酸、亚油酸和亚麻酸含量分别为66.5%、29.9%和0.8%，三者的比例与橄榄油相当，优于核桃油、花生油等食用油，可供开发高级食用油［8］。可作为生物柴油原料（西北大学《长柄扁桃油／菜籽油制备生物柴油的方法》2009年获国家专利），果仁榨油后产出的蛋白粉是一种昂贵的功能食品，产出的果壳是制造高档木质地板的最佳原料；（3）优良药用植物。种仁中含有3.2%的苦杏仁甙，是医药业的重要原料。叶提取物有很好的杀灭指环虫作用（《长柄扁桃叶提取物及其应用》2009年获国家专利）；（4）优良绿化观赏植物。其花期为4月中旬到5月下旬，白色、红色和粉红色的花朵，香气宜人，观赏价值高；（5）优良薪炭树种。其枝条坚硬耐火力强，是当地群众喜爱的薪炭树种。

长期以来，长柄扁桃一直处于野生状态，没有引起人们的足够重视。近年来，随着国际能源的紧缺以及国家能源战略的调整，开发利用生物质能源已经成为国家能源战略的重要组成部分，长柄扁桃以其特有的生态、经济价值引起社会的高度关注。陕西省治沙研究所、神木县生态保护建设协会、西北大学、西北农林科技大学等科研院所先后对长柄扁桃从不同方面进行过一些研究和探索，如西北大学对长柄扁桃种仁中的含油率、组成成分及制备生物柴油的工艺进行了研究，取得多项国家专利，为长柄扁桃的产业化开发利用提供了技术依据。

3 榆林沙区发展长柄扁桃生物质能源的优势

3.1 既保护生态环境又带动榆林沙区产业发展

榆林作为国家能源化工基地，开发的矿产能源主要输送到北京、上海等大中城市，广大农村日益增长的需求却不能完全满足，而且随着国际环境问题公约限制的CO2等温室气体排放，这对以石油、煤炭作为主要能源的我国是极为不利的。大力发展长柄扁桃等生物质能源，不仅可提供丰富的清洁能源，减少环境污染，还可改善因能源开采造成的生态环境恶化状况。沙区的大面积土地生产力低下，不适于农业发展，利用这些荒地，营造木本油料林、薪炭林，变荒沙劣势为资源优势，大力发展沙区产业［10］。因此，立足于以乡土树种为主的生物质资源，研究新型转换技术，开发新型能源既是国家能源战略发展的迫切需要，又是节能减排、保护生态环境、实施地方经济可持续发展战略的需求，对促进国民经济发展和保护沙区生态环境具有重大意义。

3.2 利用木本生物质能源植物发展沙区产业

榆林沙区属于半干旱缺水地区，适宜于耐寒、耐旱、宜沙埋、根系发达的木本油料植物的生长，尤其适合长柄扁桃等生物质能源植物的生长。采用长柄扁桃等木本植物发展生物质能源在沙产业建设中具备以下优势：

（1）以长柄扁桃为主的木本植物在榆林沙区是适宜性最好的乡土树种，对干旱、风蚀、沙埋等恶劣的环境具有极强的抵抗力和适应性。

（2）木本植物主要油脂成分含量远高于草本植物，而且木本植物的生物产量远高于草本植物。

（3）利用长柄扁桃等木本生物质能源植物，选用新培育的优良品种，促进沙生木本植物更新。如种子、果实用于榨油，其枝叶是很好的饲料，主干可做人造板，多种经营综合利用，以提高生产经营的效益。在榆林沙区以荒沙、荒山造林为主的百万亩长柄扁桃基地建成后为榆林发展生物质能源提供了充足的原料保障，合理采收利用，有利于植被建设和生态环境的保护。

3.3 长柄扁桃生物质能源是林业生态工程的重要支柱产业

退耕还林工程最大的问题是解决后续产业问题。工程区大多属于困难立地条件，适宜种植抗逆性较强的乔灌草，最适合于木本油料植物，进行生物质能源发展［10］。百万亩长柄扁桃生物质能源林基地建设不仅是生态林的主体，对于解决当地能源紧张和农民脱贫致富以及保护沙区生态环境均发挥着积极的作用。

综上所述，榆林沙区面积大，具有丰富的土地资源优势，发展以长柄扁桃为主的生物质能源产业，以经济建设促进沙区生态环境治理，是保护和改善沙区恶劣环境、充分利用自然资源的有效途径。发展长柄扁桃生物质能源，要从选育优良能源植物种方面加强能源林培育技术研究，提高产量，缩短利用周期，提高生产效率；加强长柄扁桃生物质能源产业化进程，建设成型燃料生产和油料加工，以产业带动榆林沙区长柄扁桃生物质能源产业的发展。这对于促进地方经济和社会的发展具有非常重要的意义。

［1］ 铭洪，骆永明.矿区土地修复与生态恢复［J］.土壤学报，2003，40（2）：161－169.

［2］ 耿殿明，姜福兴.我国煤炭矿区生态环境问题分析［J］.中国煤炭，2002，28（7）：21－24.

［3］ 徐友宁，陈社斌，陈华清，等.陕西大柳塔煤矿区土地沙漠化时空演变研究［J］.水文地质工程地质，2007（4）：98－101.

［4］ 夏既胜，刘晓芳，谈树成，等.露天矿区生态问题及生态重建方法探讨［J］.金属矿山，2009，296（6）：163－167.

［5］ 王文龙，李占斌，张平仓.神府东胜煤田开发中诱发的环境灾害问题研究［J］.生态学杂志，2004，23（1）：34－38.

［6］ 刘江.中国资源利用战略研究［M］.北京：中国农业出版社，2002.

［7］ 中国可持续发展林业战略研究项目组.中国可持续发展林业战略研究总论［M］.北京：中国林业出版社，2002.

［8］ 李昌珠，蒋丽娟，程树棋.生物柴油——绿色能源［M］.北京：化学工业出版社，2005.

［9］ 田建保.中国扁桃［M］.北京：中国农业出版社，2008.

［10］ 贾玉奎，李钢铁.我国沙区发展林业生物质能源的优势和问题探讨［J］.生物质化学工程，2006，（1）：321－325.