楊柳能源林種植密度和輪伐期試驗及其燃燒特性分析.pdf

1、能源是現(xiàn)代人類生存和發(fā)展所依賴的重要資源，具有推動社會和經(jīng)濟發(fā)展的重要作用，隨著世界經(jīng)濟迅速發(fā)展和人口不斷增長，能源問題已成為制約人類社會可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。由于化石能源大規(guī)模開采、消耗，導致資源大量減少，造成了環(huán)境嚴重污染，因此，開發(fā)可再生能源是當前非常必要和迫切的任務。林木生物質(zhì)能源具有可再生性、生物量大、對環(huán)境污染小等優(yōu)點，已受到越來越多國家的重視，而在我國生物質(zhì)能的開發(fā)和利用還處在起步階段。
　　楊樹（Populus

2、 L.）和柳樹（Salix L.）以其適應性強、生長快、萌生能力強、易于更新等特點在發(fā)展短輪伐期高產(chǎn)生物質(zhì)能源林中潛力巨大。國外對楊樹和柳樹短輪伐期能源林良種選育、栽植密度和輪伐期、高產(chǎn)栽培技術(shù)、病蟲害防治等方面做了大量研究工作，而國內(nèi)對楊柳短輪伐期能源林適宜種植密度和輪伐期綜合研究還處于起步階段，目前尚未見有關(guān)報道。本研究在國內(nèi)首次利用初步篩選5個楊樹無性系和4個柳樹無性系為試驗材料，在河南焦作系統(tǒng)地開展能源林種植密度和輪伐期試驗，并

3、對楊柳樹的燃燒特性進行分析，意在為能源林無性系選擇和優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)栽培提供一些理論及技術(shù)依據(jù)。本研究初步取得如下主要研究結(jié)果：
　?。?）對楊柳能源林無性系萌生能力進行觀測后發(fā)現(xiàn)：種植第1年的萌條數(shù)量極少（一般僅為1~3枝），進行平茬后可促進第2年萌條數(shù)量的增加，并顯著獲得較高生物量。
　　（2）對4個柳樹能源林無性系在3種種植密度（10000、15000、30000株/hm2）和2種輪伐期（1年、2年）下生物量進行比較研究發(fā)現(xiàn)

4、：灌木柳杞柳和3個喬木柳無性系蘇795、蘇799、蘇172均適宜輪伐期2年、種植密度15000株/hm2，且其年均單位面積生物量分別為11.27t/(hm2·a)、8.43t/(hm2·a)、6.10t/(hm2·a)、6.17t/(hm2·a)。
　?。?）對5個楊樹能源林無性系在種植密度10000株/hm2、輪伐期分別為1年和2年下生物量進行比較研究發(fā)現(xiàn)，50號楊、110、313、239、2001的年均單位面積生物量在輪伐期1

5、年時為13.72t/(hm2·a)、15.27t/(hm2·a)、13.93t/(hm2·a)、14.73t/(hm2·a)、12.96t/(hm2·a)，無性系間差異不顯著；在輪伐期2年時為16.15t/(hm2·a)、13.92t/(hm2·a)、13.52t/(hm2·a)、13.06t/(hm2·a)、12.95t/(hm2·a)，且無性系間差異也不顯著；50號楊的年均單位面積生物量在輪伐期2年比輪伐期1年增加，而其它無性系的年

6、均單位面積生物量均減少，但幅度不大，此外，輪伐期為1年時，第2次輪伐的生物量比第1次大幅度較少，且輪伐期1年和2年的生物量相差不大，故可初步確定輪伐期2年比1年更適宜。
　?。?）對楊樹和柳樹無性系1年生和2年生植株的灰分含量和干質(zhì)量熱值測定分析后發(fā)現(xiàn)：楊柳無性系2年生植株的灰分含量低于1年生，而干質(zhì)量熱值高于1年生；柳樹無性系1年生和2年生植株的灰分含量分別為3.30％~6.43%和2.93%~3.73%，干質(zhì)量熱值分別為18.

7、63～19.28 MJ/kg和19.11~19.44 MJ/kg；楊樹無性系1年生和2年生植株的灰分含量分別為是3.93%~5.10%和2.31%~3.38%，干質(zhì)量熱值分別為18.00~18.46 MJ/kg和18.83～19.15 MJ/kg。
　?。?）對楊樹和柳樹1年生植株不同組分灰分含量、干質(zhì)量熱值測定分析后發(fā)現(xiàn)：楊樹和柳樹無性系不同組分灰分含量變化一致，均是皮部>全株>干部；同一楊樹無性系皮部、全株、干部之間干質(zhì)量熱值

8、差異不大；柳樹不同組分干質(zhì)量熱值大小排序為干部>全株>皮部。
　?。?）對楊柳能源林種植密度和輪伐期進行試驗研究，初步確定了適宜輪伐期和種植密度，并且發(fā)現(xiàn)在此栽植模式下，楊樹無性系生物量大于柳樹無性系，而柳樹無性系干質(zhì)量熱值普遍高于楊樹無性系。
　　本研究在國內(nèi)首次系統(tǒng)開展楊柳短輪伐期能源林種植密度和輪伐期試驗，并開展了輪伐期1年和2年的楊柳燃燒特性分析，填補了國內(nèi)相應研究領(lǐng)域的空白，并力圖建立楊柳能源林高效栽培技術(shù)體系，為