中圖分類號 S667.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1007-7731(2025)16-0032-04
DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.16.008
AbstractThe biological characteristics,application valueand application prospects of Cordia dichotoma were systematicallyreviewed,witha focusonanalyzing itsapplication potential inecological restoration,biomass enrgy, fiber materials,medicineandfood,etc.Cordia dichotoma isamulti-functional woodyplant withexcellntgrowth habits and environmentaladaptability,aswellas strong production capacity,stressresistance,ecological restorationpotential, and reproductiveanddifusion capabilities.This plant isan excellent materialforpapermakingand fiber.Its leaves, fruits and bark have theefectsof clearing heat,detoxifying,reducing swellingand relieving pain,andcanbe used to extract oil,maketraditional pastriesand jams.Cordia dichotoma fiber materialsare widelyused inthe fieldof green industry.Ithasahigh fiber contentandisanidealraw material forbiofuel production.Itcanimprove soil qualityand maintainthe balance oftheecosystem,and has multipleapplication values inthesustainable developmentofagriculture.
KeywordsCordia dichotoma; biomass energy; ecological restoration; fiber material
破布木(Cordiadichotoma)是紫草科破布木屬落葉小喬木,分布于云南、廣東、臺灣、福建以及藏東南地區(qū)[1-2]。該植物具有較強的適應(yīng)性、抗逆性等,在貧瘠的土壤和極端氣候條件下生長良好[3]。其木質(zhì)纖維含量高,在造紙、紡織等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[4-5]。此外,破布木根系發(fā)達(dá),能夠有效固土保水,可用于生態(tài)恢復(fù)和環(huán)境治理。
龐克堅等研究表明,破布木屬植物富含黃酮類、揮發(fā)油類化合物,具有抗炎、鎮(zhèn)痛、免疫調(diào)節(jié)等作用,藥用價值較高。新質(zhì)生產(chǎn)力強調(diào)通過技術(shù)創(chuàng)新和資源優(yōu)化配置,減少對自然資源的消耗,提升資源利用效率8。破布木因其生物質(zhì)能生產(chǎn)潛力、環(huán)境修復(fù)功能和纖維材料的多功能性,被認(rèn)為是一種發(fā)展?jié)摿^大的植物資源。本文系統(tǒng)梳理了破布木的生物學(xué)特性、應(yīng)用價值及其應(yīng)用前景,為該植物的推廣應(yīng)用提供參考。
1破布木的生物學(xué)特性
1.1 生長習(xí)性與環(huán)境適應(yīng)性
破布木廣泛分布于喜馬拉雅山脈及其外圍山區(qū),可在海拔 1500m 以上位置生長。其喜好高溫、濕潤、陽光充足的環(huán)境,具有較強的耐熱、耐旱、耐濕以及耐貧瘠能力。該植物能在不同土壤條件下生長,以在富含有機質(zhì)的土壤中生長最佳。破布木具有發(fā)達(dá)的根系結(jié)構(gòu),這一特性使其起到防止土壤侵蝕、提高土壤中的水分和有機質(zhì)含量的作用。該植物具有較強的環(huán)境適應(yīng)性,能在邊際土地上生存,是重要的環(huán)境恢復(fù)樹種之一。盡管其在高海拔地區(qū)生長速度較慢,但枝葉耐寒性較強,能夠有效抵御低溫環(huán)境[10]。
1.2生產(chǎn)能力
破布木因其高纖維和高生物量的特性,被廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)能源的生產(chǎn)[1]。該植物莖干和葉片富含纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì),不僅具備作為低成本生物燃料的優(yōu)勢,還適合用作工業(yè)原料[2]。其木質(zhì)纖維通過熱解、氣化和發(fā)酵等技術(shù)可以轉(zhuǎn)化為固體(木炭、木屑)液體(乙醇、甲醇)和氣體(沼氣)等多種形式的生物燃料,能夠一定程度上代替化石燃料,減少碳排放并緩解能源危機[13]。Rozina等[14]研究表明,破布木的熱解效率較高,燃燒值與其他木本植物基本相同,甚至略高于普通木材。此外,破布木在生物質(zhì)發(fā)酵過程中能夠產(chǎn)生大量的生物沼氣,其氣體產(chǎn)量高于其他常見的生物質(zhì)材料。因此,破布木在生物質(zhì)能源領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
1.3抗逆性與生態(tài)修復(fù)潛力
破布木葉片和樹皮中富含黃酮類、多酚等抗氧化物質(zhì),使其能抵御氧化應(yīng)激,增強對不良環(huán)境的耐受性[15]。該植物在生態(tài)修復(fù)中具有重要作用,其能在干旱、鹽堿、重金屬污染等不良環(huán)境中存活并保持高生長率。其通過根系吸收土壤中重金屬和其他有害物質(zhì),達(dá)到凈化污染的目的[16。其葉片和枝條的降解可以增加土壤肥力,促進其他植被的生長,加速生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)[7]。Zulkafifah等[18]研究表明,破布木發(fā)達(dá)的根系、茂盛的葉片能有效固化土壤,防止風(fēng)沙侵蝕,改善當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量。綜合表明,破布木在生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)中具有較大潛力。
1.4繁殖與擴散能力
破布木具有較強的繁殖和擴散能力,能通過種子繁殖、根蘗和枝條扦插等方式進行快速繁殖[19]。強大的繁殖能力使其能在短時間內(nèi)能夠覆蓋大面積區(qū)域,可用于生態(tài)恢復(fù)和環(huán)境治理。此外,破布木種子在 20~30°C 條件下具有較高的萌發(fā)率[20]。De等21研究認(rèn)為,適當(dāng)?shù)奶幚泶胧┛商岣咂撇寄痉N子的萌發(fā)率,使其能夠迅速適應(yīng)新的生長環(huán)境,為其大規(guī)模播種繁殖提供了有利條件。
2 破布木的應(yīng)用價值
2.1造紙與纖維材料
破布木纖維具有較高的強度和韌性,在造紙和紡織工業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。在現(xiàn)代工業(yè)中,破布木纖維因其良好的耐久性和柔韌性,被廣泛用于生產(chǎn)紙張、紡織品和繩索等[22]。破布木纖維具有較高的拉伸強度和較好的抗老化性能,能夠作為天然纖維的替代品,應(yīng)用于環(huán)保包裝、建筑材料等領(lǐng)域[23]。在全球?qū)Νh(huán)境問題日益關(guān)注和對可降解材料需求增加的背景下,破布木纖維已成為塑料替代品的重要候選材料。
2.2 藥用與食用價值
Jamkhande等24研究發(fā)現(xiàn),破布木的葉片、果實和樹皮均能用于疾病治療,其具有清熱解毒、消腫止痛等功效。現(xiàn)代藥理學(xué)研究進一步揭示了破布木的藥用成分,其含有豐富的黃酮類、酚類和多糖類化合物,表現(xiàn)出抗炎、抗菌及抗氧化特性,能夠用于治療糖尿病、心血管疾病等25]。其果實富含蛋白質(zhì)、維生素及礦物質(zhì),是一種天然的功能性食品來源。其果實可用來榨油;在南方部分地區(qū),其常用于制作糕點和果醬。
3破布木的應(yīng)用前景
3.1生物質(zhì)能源與綠色工業(yè)材料
破布木因其獨特的生物質(zhì)能特性,展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。其纖維含量高、生物量增長迅速,是生產(chǎn)生物燃料的理想原料之一。通過熱解、氣化等技術(shù)將破布木轉(zhuǎn)化為多種形式的生物燃料,減少了碳排放量,推動了可再生能源發(fā)展,為傳統(tǒng)化石燃料提供一種替代方案2。此外,破布木纖維材料在綠色工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,在包裝與建筑材料方面,由于其具備出色的可降解性和高強度等特性,破布木纖維正逐步成為塑料與木材的理想替代品,有助于減輕對環(huán)境的負(fù)面影響,實現(xiàn)綠色和可持續(xù)發(fā)展。
3.2生態(tài)修復(fù)與環(huán)境保護
破布木是生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域的重要樹種之一,其在改善環(huán)境方面具有重要作用。該植物能在部分水土流失較嚴(yán)重區(qū)域起到恢復(fù)植被覆蓋、改善土壤質(zhì)量,維持生態(tài)系統(tǒng)平衡的作用[7。破布木深層根系能夠吸收空氣中的有害氣體,有利于防止風(fēng)沙侵蝕,對大氣污染治理具有積極作用。破布木在城市空氣凈化過程中能有效吸收二氧化碳,并通過根系凈化水質(zhì),減少有害物質(zhì),提升環(huán)境質(zhì)量。
該植物耐濕、耐旱能力較強,適用于各種生態(tài)修復(fù)環(huán)境,在濕地生態(tài)修復(fù)和礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)中具有廣泛應(yīng)用前景。其具有速生特性,能在短期內(nèi)提供豐富的植被覆蓋,有助于改善生態(tài)環(huán)境、增強生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。在礦區(qū)修復(fù)中,破布木憑借良好的生物修復(fù)能力,能夠有效吸收污染土壤中的重金屬,提高土壤質(zhì)量,為礦區(qū)恢復(fù)提供有效途徑。
3.3農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展
破布木在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中具有多重應(yīng)用價值。首先,其葉片與果實可作為飼料,為畜牧業(yè)提供豐富的營養(yǎng)來源。其葉片富含蛋白質(zhì)和纖維素,能夠替代部分飼料作物,從而降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本[17]。其次,破布木在輪作與間作系統(tǒng)中的應(yīng)用價值較高,其固氮功能有助于提高土壤肥力,減少對化肥的依賴,并改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。在部分缺水或土地貧瘠的地區(qū),破布木憑借其抗逆性和高產(chǎn)性,成為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的重要手段。此外,該植物可以通過木材、藥用等多種途徑促進農(nóng)村經(jīng)濟的多元化、可持續(xù)發(fā)展,為農(nóng)民提供了新的收人來源。
4結(jié)論與展望
盡管破布木在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出較大的應(yīng)用潛力,但其在現(xiàn)代生產(chǎn)體系中的應(yīng)用仍面臨一些挑戰(zhàn)。為充分發(fā)揮破布木在新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展要求下的作用,未來需從以下幾個方面開展研究。
4.1 基因改良與品種優(yōu)化
破布木具有廣泛的適應(yīng)性和高產(chǎn)性,但其不同品種在產(chǎn)量、抗逆性和纖維質(zhì)量方面存在明顯差異。未來研究應(yīng)致力于通過基因改良和品種選育,提高破布木的經(jīng)濟價值;通過現(xiàn)代生物技術(shù)手段,培育出適應(yīng)不同生態(tài)環(huán)境的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)破布木品種。
4.2生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)水平提升
目前,破布木在生物質(zhì)能生產(chǎn)方面的技術(shù)水平有待提高,導(dǎo)致其難以實現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用。未來研究應(yīng)重點在于提高破布木的轉(zhuǎn)化效率,降低生物質(zhì)能的生產(chǎn)成本,尤其是在優(yōu)化熱解、氣化和發(fā)酵等技術(shù)領(lǐng)域的生產(chǎn)工藝。
4.3生態(tài)修復(fù)效果的長期評估
盡管破布木在生態(tài)修復(fù)中的短期效果已得到了廣泛驗證,但其長期的生態(tài)影響仍需進一步評估。特別是在重金屬污染土壤修復(fù)和荒漠化治理中的長期表現(xiàn),需進行長期的監(jiān)測和評估。
4.4 推廣應(yīng)用與合作研究
合作交流對推動破布木的全球化應(yīng)用至關(guān)重要,在品種改良、技術(shù)創(chuàng)新和市場應(yīng)用等方面加強合作,有利于擴大破布木的推廣應(yīng)用范圍。
綜上,破布木作為一種多功能性植物,具有速生特、高纖維含量和抗逆等優(yōu)勢,使其成為生物質(zhì)能生產(chǎn)、生態(tài)修復(fù)以及食藥領(lǐng)域中的重要資源。未來需在品種改良、技術(shù)優(yōu)化、功能開發(fā)和推廣應(yīng)用等方面加強研究。
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