第十一章株体自身功用植物资源类讲述要点主体效益植物资源类:指示植物环保植物防风固沙植物园林绿化植物资源。第一节能源植物资源相一、概述能源植物资源是指石油植物资源与薪材能源资源,总称为生物质能或能源植物资源。(一)薪材能源1.我国薪柴资源的现状:1.1现有薪柴资源缺乏:在全国农村中,薪柴短缺和严重缺乏的农民约占农村总人口的80%,可见农村薪柴短缺问题的严重性。1.2人均占有薪柴量不平衡:由低山地区于人口密度大,薪柴自给不足。能够自给的地区大都分布在偏远的高山地区。人口密集、工农业比较发达的长江中下游和黄河中下游地区,薪柴却特别紧张,已经成为限制农业生产发展的不利因素,西北地区的牧区,尽管人口少,由于自然条件恶劣,林木稀少,也严重缺柴。1.3薪柴出材率低:新碳林多为残败次生林,现有的薪炭林平均每亩蓄积少于2m3,频繁砍伐和多代萌芽更新,生产力低,长势衰退。分林木稀疏,郁闭度小于0.3,出材低。1.4有发展潜力:我国还存在着大面积宜林荒山荒地0.854亿hm2,发展薪炭林资源有条件。我国现在约有1.7亿农户,平均每户0.33hm2左右则自留山可达0.28亿hm2,相当于全国宜林荒山荒地面积的1/3,通过实行“三定”工作,划分了“三山”(自留山、责任山、义务植树山)对于解决民用材、薪炭材,保护国有林、集体林具有重大的战略意义。(二)石油植物资源石油植物资源是指植物的某些器官(如根、枝干、叶及果实等)含有丰富的类似石油的碳氢化合物,通过液化汽化作为石油代用品的一类植物资源。20世纪70年代以来,石油危机的浪潮席卷世界,尤其是90年代海湾战争的爆发更加重了这种危机,迫使人类不得不找寻可以替代石油的新能源,人们的目光愈来愈集中于具有再生性的生物能源。发展生物能源各国都利用自身特点,开发了石油代用品。如巴西发展了甘蔗渣酒精,占汽车用油20%。欧洲国家发展能源柳发电,液化制造油,生物能源占到15%,美国主要培育能源林,进行液化汽化实验。中国重点在进行生物质转化研究,但生物制资源培育方面比较薄弱。总之,石油植物资源开发利用的研究日益引起世界各国政府的广泛重视研究和开发利用石油植物资源具有广阔的发展前途。二、我国主要能源植物资源(一)薪炭林植物资源1.桤木AlnuscremastogyneBurkill.(图12—1)桦木科(Betulaceae)落叶乔木,高达50cm。单叶互生。坚果小而扁,两侧有窄翅;果苞厚,木质,先端5浅裂。分布:以四川成都平原及其周围山地为分布中心,西至康定,东至贵州高原,南达云南东北部,北抵秦岭南坡均有分布。用途:为分布区内较好的薪材资源,燃烧性能好,火力旺,无异味,不爆花,一年生枝条热值为17138-17558kJ/kg,2年生长的干枝为17558-17974kJ/kg。又是很好的固氮树种。(图12—1)2.梭梭Haloxylonammodendron(Mey.)Bunge.藜科(Chenopodiaceae)大灌木或小乔木,高达10m,常呈丛生状。分布:天然分布在新疆准噶尔盆地,塔里木盆地的东北部、东天山山间盆地、甘肃河西走廊、北山戈壁以及腾格里沙漠草地,在N36°—48°,E60°—111°之间的广大干旱荒漠区也有。用途:是荒漠地区主要薪炭林之一。火力强,气干材比重大于1,其热值高达18910.32kJ/kg,又是防风固沙造林的主要树种;嫩枝、叶是骆驼和羊喜食的饲料。3.麻栎QuercusacutissimaCarr.壳斗科(Fagaceae)落叶乔木,高15-20m。分布:产于辽宁、华北、西北、华中、华南、西南各省区;日本和朝鲜也有分布。用途:麻栎是我国传统的硬阔叶薪材树种,虽生长不快,但材质优良,木炭质量高,是群众喜爱常用的薪炭林树种。木材硬重,火力强,耐燃烧,烟少,热值较高,达19569.924kJ/kg。木材的干湿比为1:1.22,枝叶的干湿比为1:1.23,是理想的薪炭材料。此外,叶是放养柞蚕的好原料;小枝和梢头可用来培育香菇、木耳、银耳和灵芝等食用菌。同属中的栓皮栎(Q.variabilis)、小叶栎(Q.chenii)、蒙古栎(Q.mongolica)、辽东栎(Q.liaotungensis)及同科中的黎蒴栲(Castanopsisfissa)、刺栲(C.hystri)、石栎(Litlhocarpusglaber)等等均是良好的薪材资源。(二)主要石油植物资源1.瑞典能源柳Salixspp.杨柳科(Salicaceae)灌木或小乔木,高2-7m,幼枝绿色,被疏的星状毛。叶卵形至长圆状卵形,长5-13cm,宽2.5-6cm,两面被疏的星状毛。蒴果扁球形,径6-10mm。分布:可以在华北东北栽培。用途:欧洲、美国推广面积占能源植物80%。中国已经引种生长良好。2.木本油料植物具有开发前途的石油植物还有:乌桕、油桐、洋橄榄(Oleaeurapaeal)、香蒲草、云南龙脑香(Dipterocarpusretusus)以及松科一些种类。3油料作物粗淀粉玉米、大麻、油菜等高产油料作物。第二节纤维植物资第二节源一、概述(一)纤维植物资源的概念及其利用概况纤维植物资源是指植物体内含有大量纤维组织,可以通过加工满足工农业纤维制品需要的的一群植物,包括目前农业中广为栽培的棉、麻等经济作物。自古以来就是人类重要的生活资料和生产资料。经常见到的有绳索、包装用品、编织用品、纺织用品、纸张等。尽管有石油化纤品已经很多,但植物纤维的许多优点仍不可取代,因此,在化工技术高度发达的今天,对植物纤维的评价仍然是不可低估的。(二)植物纤维的类别植物纤维按其存在部位可以分为以下几类:1.韧皮纤维主要指双子叶植物茎干韧皮部的纤维,这种纤维通常采用剥皮去获取。如桑树皮、构树皮、大麻、苎麻、亚麻等的纤维。2.木材纤维主要指裸子植物和双子叶植物树干中的木质纤维,用加工木材的方法获得。如松、杉、杨树等的纤维。3.叶纤维及茎杆纤维主要指存在于单子叶植物叶和茎中的纤维。如剑麻、龙须草、稻秆、麦秸、甘蔗渣、芦苇等的纤维。4.根纤维指存在于根部的韧皮纤维。如马蔺根的纤维。5.果壳纤维指存在于果壳中的纤维。如椰子壳纤维。6.种子纤维指存在于种子表面的纤维。如棉和木棉种子上的毛。7.绒毛纤维如香蒲雌花序上的绒毛,棉花莎草花序上的毛,它们可能是退化的苞片或花被,但形态及经济用途则与纤维相同。(三)我国丰富的纤维植物资源我国是木本植物的木材纤维是造纸的重要原料。用于造纸原料较多的还有禾本科中的芦苇、大叶章、小叶章、龙须草、芭茅、芨芨草等植物。用于编织、填充料、制绳、制刷的大麻、亚麻等植物种类各地均有分布,这充分说明我国植物种类是极其丰富的。我国纤维植物资源种类多,分布广,国可作纤维植物开发利用的约有1000多种野生纤维植物有100多种广泛应用于编织和造纸原料。主要有荨麻科、榆科、椴树科、卫矛科、瑞香科、桑科、锦葵科、梧桐科和亚麻科等。(四)植物纤维的采收和加工1.麻类植物的采收加工:麻类植物一般多为草本或亚灌木。一年生草本类应在秋季或夏末植株尚未枯死时采割,如大麻一般在7—8月间采收;亚灌木则根据具体情况掌握采剥时间,如苎麻每年可收2—3次。麻类植物采收后的处理方法(剥麻)主要采用浸水脱胶法,工艺流程为:选料捆扎→浸料→捶打→选晒→贮藏加工选料捆扎:先将原料按老嫩分别扎成小捆,每捆不宜太大,亦不宜太紧,以利发酵均匀。浸料:为使原料尽快发酵、脱胶,应选择大河流的回水湾或常年有缓流的小溪。将原料浸入。因水中有多种果胶杆菌,而能很快腐蚀纤维中的果胶等杂质,并通过流水冲去杂质分离出纤维,浸料时间及季节应根据原料种类而定。观察原料树皮若有白泡,颜色由黑红转黄后,树皮松软,易撕成细条时即为浸泡合适,可捞出。同时还要避免浸泡时间过长,否则会影响纤维质量。捶打:浸泡后的树皮,胶质虽已脱离,外层还有一层胶壳皮,须经手工或纤维捶打机捶打才能分离。洗晒:原料经捶打后,应在流水中充分冲冼,除净杂质,然后理须,晒干,置通风处凉干,避免沤坏发霉。2.乔、灌木树皮纤维的采收加工:乔、灌木的树皮纤维,一般用于制绳、造纸或制人造棉。采收时间:一般为秋季,并注意采后及时剥皮。乔、灌木对皮纤维的处理方法为石灰蒸煮脱胶法,工艺流程为:选料捆扎→浸料→熬煮→捶打→洗晒→贮藏加工此法除浸料和熬煮外,工序与水浸脱胶法基本相同。原料胶质较多或用浸水脱胶法有一定困难的地区,可用此法。浸料:将捆好的原料依次分层水平放入浸料池内,层与层之间均匀铺撒生石灰(原料与生石灰量比为10:1.25),料铺满后,加盖,再用石头压住,然后将池中放满水,浸泡5天翻动一次,再浸3—8天。温水可缩短浸泡时间。当树皮有柔软感时,即可捞出,进行熬煮。熬煮:将浸泡过的原料放入锅内,10%—20%的石灰水熬煮3—5h,具体时间依原料而异,直至纤维容易分离,即可转入下面的捶打→洗晒等工序。二、主要纤维植物资源1.大麻CannabissativaL.(图12—2)桑科(Moraceae)一年生草本,高1-3m。茎有纵沟密生短柔毛。叶互生或下部对生,掌状全裂,表面具糙毛,背面有毡毛。分布:原产亚洲西部。我国各地均有栽培。用途:重要的纤维植物,可纺织、织布,又是造特种纸的原料;果实可入药;种子含油率30%,可榨油或食用。2.苘麻AbutilontheophrastiMedicus(图12—3)锦葵科(Malvaceae)一年生草本,高1—2m。茎有柔毛。叶互生,圆心形,两面密生星状柔毛。花单生叶腋,黄色。蒴果,半球形,有粗长毛,分果15-20,顶端有2长芒。分布:广布全国,遍布世界各地。用途:茎皮纤维供编织,也可制人造棉;种子油供制皂,油漆等;种子入药,有利尿、通乳之效;根及全草药用,能祛风解毒。图12—3图12—4图12—23.亚麻LinumusitatissimumL.(图12—4)亚麻科(Linaceae)一年生草本,高可达1m。茎直立,基部略呈木质。叶线形或线状披针形。花蓝色或白色。蒴果。分布:几全国各地均有栽培。用途:亚麻是重要的纤维植物之一。其纤维性能好,具有拉力强,织物耐磨擦,吸水性低等优点,用于织帆布、桌布、麻布,可做夏服、手帕等。亚麻纤维在国防及其它工业用布上还有许多特殊用途;种子可入药,种子油为油漆工业原料。4.龙须草Eulaliopsisbinata(Retz)C.E.Hubbard.(图12—5)禾本科多年生草本植物,秆高40—70cm。基部叶鞘密生白色长绒毛;叶片狭线形,卷折呈针状。图12—5分布:主要分布于我国长江以南的广大亚热带地区,多见于云南、贵州、广西、湖南、湖北、河南、四川和陕西等地;印度、菲律宾、阿富汗、越南和缅甸等国也有分布。用途:优质造纸原料,并是优良的水土保持植物。据报道,龙须草1t抵得上2.5m3木材,是理想的以草代木纸浆原料。其纸张性能介于针叶树与阔叶树之间,并有独到之处。可制复写纸、打字蜡纸、拷贝纸、邮封纸、胶版纸、铜版纸和晒图纸等,如与其它草浆配用,还可提高纸号水平。第三节木材植物资源相木材是人类三大建筑材料之一。木材资源是森林植物资源的重要组成部分,是指树木的木质部部分。随着人类社会的发展,人们对木材的认识和研究日益深入,逐渐发现了适用各种用途的不同材料,并把它们分门别类,在研究的过程中,总结出了鉴别木材的各项指标,为正确合理使用木材提供了理论依据。木材资源资源在此不作介绍,同学自己学习相关书籍。第四节经济昆虫寄主植物资源相人们把适宜一些经济昆虫取食并完成生活周期的植物称为寄生植物资源。也叫益虫寄主植物。经过千百年来昆虫的自然选择和人类的经营,目前,我国经济价值较大的以植物为饲料饲养昆虫主要有四种:即蚕、白蜡虫、紫胶虫和五倍子虫,下面着重介绍这几种昆虫的寄主植物。Ⅰ蚕及其寄主植物一、概述(一)养蚕业发展现况根据出土文物的考证,我国蚕业已有5000余年历史。我国1970年的蚕茧产量和1977年的蚕丝产量均已超过日本,1980年超过了蚕茧生产历史最高水平。每hm2茧量,广东省均超过1500kg