楊 濤,施智寶,封 斌,李 劍
我國(guó)是礦產(chǎn)資源相對(duì)豐富的國(guó)家,因礦產(chǎn)資源的開采對(duì)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(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙[1]。據(jù)國(guó)土資源部耕地保護(hù)司司長(zhǎng)朱留華表示,截止2010年,我國(guó)因采礦破壞的土地面積達(dá)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(guó)因采礦直接破壞的森林面積累計(jì)達(dá)106萬hm2,破壞草地面積為26.3萬hm2[2]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛增長(zhǎng),對(duì)能源的需求保持持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),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(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素[3]。榆林是國(guó)家級(jí)能源化工基地,同時(shí)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(jī)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(shí),避免或減輕礦區(qū)環(huán)境的污染與破壞,是我國(guó)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(zhǎng)柄扁桃生物質(zhì)能源的社會(huì)背景、長(zhǎng)柄扁桃在國(guó)內(nèi)外開發(fā)利用現(xiàn)狀和榆林沙區(qū)發(fā)展長(zhǎng)柄扁桃生物質(zhì)能源的優(yōu)勢(shì)等幾個(gè)方面進(jìn)行分析,闡述了榆林沙區(qū)發(fā)展長(zhǎng)柄扁桃生物質(zhì)能源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性和現(xiàn)實(shí)意義。
目前,世界上越來越多的國(guó)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(xiàng)重要措施,并對(duì)一些經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的鄉(xiāng)土樹種進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用,取得了顯著的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
能源作為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)的動(dòng)力基礎(chǔ),隨著社會(huì)需求和油價(jià)呈現(xiàn)持續(xù)上漲態(tài)勢(shì),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(jìng)爭(zhēng)日趨激烈[6]。為此,尋求可再生清潔能源已成為世界各國(guó)能源發(fā)展的大勢(shì)所趨。生物能源作為可再生資源在低碳經(jīng)濟(jì)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(diǎn),還能把暫無經(jīng)濟(jì)價(jià)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(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),發(fā)展生物質(zhì)能源已成為許多國(guó)家的重要能源戰(zhàn)略。我國(guó)地域遼闊,樹種豐富,發(fā)展生物質(zhì)能源潛能巨大,國(guó)家已把發(fā)展可再生能源作為應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的能源資源和環(huán)境問題的根本措施。2006年,國(guó)家財(cái)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(cái)稅扶持政策的實(shí)施意見》[6]。并隨著《國(guó)家中長(zhǎng)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(xiàng)目重點(diǎn)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(zhǎng)柄扁桃作為陜北土生土長(zhǎng)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(jì)、生態(tài)價(jià)值,決定了其發(fā)展生物質(zhì)能源和保護(hù)榆林沙區(qū)脆弱生態(tài)環(huán)境的前景。
目前,對(duì)長(zhǎng)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(zhǎng)柄扁桃的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)雙重效益,建立與長(zhǎng)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(jì)、社會(huì)效益兼顧并協(xié)調(diào)發(fā)展,促進(jìn)榆林沙區(qū)長(zhǎng)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。
長(zhǎng)柄扁桃是陜北土生土長(zhǎng)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(dá),宜沙埋,對(duì)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(zhǎng)。其用途廣泛,果仁含油量高達(dá)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(zhǎng)柄扁桃的原產(chǎn)地之一,自然、氣候等條件與長(zhǎng)柄扁桃的生長(zhǎng)習(xí)性相吻合,長(zhǎng)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(qiáng)對(duì)資源脆弱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù),借助榆林能源經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,發(fā)揮榆林土地資源優(yōu)勢(shì),實(shí)施長(zhǎng)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(shí),由于種植簡(jiǎn)單、管理成本低、服務(wù)年限長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),在榆林大規(guī)模種植具有很好的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
長(zhǎng)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(guó)家二級(jí)瀕危植物,陜西省珍稀保護(hù)樹種。天然分布于我國(guó)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(yáng)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(guó)外對(duì)長(zhǎng)柄扁桃資源的開發(fā)利用還未見報(bào)道。陜西省治沙研究所科研人員經(jīng)過20多年不間斷地對(duì)野生長(zhǎng)柄扁桃進(jìn)行調(diào)查、試驗(yàn)和分析研究,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)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(dá),萌蘗力,枝條稠密,耐旱耐寒、耐沙埋,抗逆性強(qiáng)等優(yōu)良特性;(2)木本油料樹種。經(jīng)西北大學(xué)測(cè)定,種仁含油量高達(dá)55.8%,其中不飽和脂肪酸含量高達(dá)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(jí)食用油[8]。可作為生物柴油原料(西北大學(xué)《長(zhǎng)柄扁桃油/菜籽油制備生物柴油的方法》2009年獲國(guó)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(zhǎng)柄扁桃葉提取物及其應(yīng)用》2009年獲國(guó)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(jià)值高;(5)優(yōu)良薪炭樹種。其枝條堅(jiān)硬耐火力強(qiáng),是當(dāng)?shù)厝罕娤矏鄣男教繕浞N。
長(zhǎng)期以來,長(zhǎng)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(guó)際能源的緊缺以及國(guó)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(guó)家能源戰(zhàn)略的重要組成部分,長(zhǎng)柄扁桃以其特有的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值引起社會(huì)的高度關(guān)注。陜西省治沙研究所、神木縣生態(tài)保護(hù)建設(shè)協(xié)會(huì)、西北大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)等科研院所先后對(duì)長(zhǎng)柄扁桃從不同方面進(jìn)行過一些研究和探索,如西北大學(xué)對(duì)長(zhǎng)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(jìn)行了研究,取得多項(xiàng)國(guó)家專利,為長(zhǎng)柄扁桃的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用提供了技術(shù)依據(jù)。
榆林作為國(guó)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(zhǎng)的需求卻不能完全滿足,而且隨著國(guó)際環(huán)境問題公約限制的CO2等溫室氣體排放,這對(duì)以石油、煤炭作為主要能源的我國(guó)是極為不利的。大力發(fā)展長(zhǎng)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(yíng)造木本油料林、薪炭林,變荒沙劣勢(shì)為資源優(yōu)勢(shì),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(guó)家能源戰(zhàn)略發(fā)展的迫切需要,又是節(jié)能減排、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)施地方經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需求,對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保護(hù)沙區(qū)生態(tài)環(huán)境具有重大意義。
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(dá)的木本油料植物的生長(zhǎng),尤其適合長(zhǎng)柄扁桃等生物質(zhì)能源植物的生長(zhǎng)。采用長(zhǎng)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(shì):
(1)以長(zhǎng)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(duì)干旱、風(fēng)蝕、沙埋等惡劣的環(huán)境具有極強(qiáng)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(zhǎng)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(jìn)沙生木本植物更新。如種子、果實(shí)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(yíng)綜合利用,以提高生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的效益。在榆林沙區(qū)以荒沙、荒山造林為主的百萬畝長(zhǎng)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(hù)。
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(qiáng)的喬灌草,最適合于木本油料植物,進(jìn)行生物質(zhì)能源發(fā)展[10]。百萬畝長(zhǎng)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(duì)于解決當(dāng)?shù)啬茉淳o張和農(nóng)民脫貧致富以及保護(hù)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(shì),發(fā)展以長(zhǎng)柄扁桃為主的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè),以經(jīng)濟(jì)建設(shè)促進(jìn)沙區(qū)生態(tài)環(huán)境治理,是保護(hù)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(zhǎng)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(qiáng)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(qiáng)長(zhǎng)柄扁桃生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,建設(shè)成型燃料生產(chǎn)和油料加工,以產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)榆林沙區(qū)長(zhǎng)柄扁桃生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這對(duì)于促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展具有非常重要的意義。
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