海州常山营建能源林与纸浆林适宜性分析

摘要

在传统能源日趋减少的背景下，生物质能源无疑成为除煤炭、石油、天然气之外第四大能源。能源林作为生物质能源，以其可再生性、清洁、低碳等优势，已经受到越来越多国家的重视。针对我国能源林培育现状和存在问题，本研究以一年生海州常山为研究对象，通过研究不同栽培密度、轮伐期以及平茬高度对海州常山生物量的影响，结合不同种源海州常山的热值，初步确定海州常山能源林适宜的种植密度、轮伐期，并为今后海州常山能源选择指标的确定奠定基础。
　　原料短缺问题一直是阻碍造纸业发展的首要问题，仅依靠进口木浆、木材对发展我国造纸业不是长久之计。本试验对海州常山的纸浆性能指标进行初步研究，探讨海州常山的造纸制浆的可行性。同时比较海州常山和杨树的纸浆性能差异，从而为进一步评价海州常山的制浆造纸性能提供科学依据。
　　研究于2012～2013年在山东农业大学林学实验站和郯城、新泰苗圃地以海州常山一年生扦插苗为材料，设置2个轮伐期（为1年和2年）、3个种植密度(40000株/hm2、20000株/hm2、13333株/hm2)以及3种平茬高度(0cm、20cm和40cm)的试验，结合对茎干热值及造纸制浆特性的测定分析，确定海州常山生物质能源林和纸浆林的最佳栽培和经营方式，为海州常山的能源林和纸浆林良种选育研究提供了理论依据。
　　本研究主要得到以下结论:
　　(1)栽培试验结果表明:不同的栽培方式可导致海州常山不同的生物量的积累。3种平茬高度中，以40cm的获取的生物量最大，其次为20cm。不同的经营密度对海州常山也有一定影响。测定的3个密度的海州常山的生物量，密度越大，单株的生物量越小，但单位面积的生物量却是最大。
　　(2)对海州常山热值研究表明:不同种源海州常山的热值存在差异。本文采用弹氧热值热量仪和直接灰分测定法，分析了海州常山12个种源的木质材料热值和灰分含量，发现海州常山种源间木质材料的平均热值为15.25 kJ·g-1，与杨树(I-107)1年生枝条（热值为15.34 kJ·g-1）相当，低于刺槐(18.45 kJ·g-1);海州常山种源间的热值差异较大，变异幅度3％。
　　(3)对海州常山制浆性能研究表明:3个种源的海州常山的纤维属于超短纤维。山东泰安马套的海州常山为0.810mm，江苏连云港的海州常山纤维长度为0.766mm，河南栾川的海州常山纤维长度最短，0.552mm。单从纤维长短来看，只有山东泰安马套的海州常山可以用来造纸。3个种源的海州常山在化学组分上相差不大，综纤维素含量均超过84％，比一般的阔叶纸浆材纤维素含量高。木素和灰分的含量也较少。纸浆得率也接近40％，制浆性能较好。抄纸测定的纸品的耐破度、裂断长等指标也均能达到造纸制浆的要求。综合各指标，海州常山属于超短纤维的纸浆材，可与针叶树等长纤维的纸浆材搭配使用，制取印刷纸、包装纸等。