林木生物质（通用7篇）
林木生物质 篇1
生物质能源的建设和开发利用问题, 是当前国内外普遍关注的一个重大课题。切实开发利用好林木生物质能源资源, 既是开拓新的能源途径、缓解能源供需矛盾的战略措施, 也是促进林业经济持续稳定健康发展的重要任务。面对新的能源产业发展形势, 进一步抢抓机遇, 采取新的有效措施, 加快林木生物质能源建设和开发利用步伐, 显得尤为重要。
随着河南林业生态省建设的实施, 林木生物质能源的规模发展和开发利用, 必将成为未来能源的重要组成部分, 目前, 在河南省已查明的木本油料植物中, 分布广、含油率高、适应性强, 可用作建立规模化生物质燃料油原料基地的乔灌木树种有10多种, 其中我省确定开发利用的生物质能源树种有黄连木、油桐、文冠果3个。在生物质能源的开发利用中, 能源植物的种植是一个非常重要的途径, 其中能源树种的栽培是重点。
1 林木生物质能源资源现状
据统计, 河南省现有黄连木、油桐、文冠果油料能源林资源18.68万hm2, 其中黄连木8.67万hm2, 油桐10万hm2, 文冠果133.33 hm2。
1.1 黄连木能源林资源
河南省黄连木多为天然次生林或萌芽更新的混交林或纯林, 主要分布在我省北部林州、鹤壁郊区、辉县等太行山区。根据我省地理位置、生态环境、植物区系和林相状况, 可分为3个林型组:一是黄背草胡枝子黄连木林型组, 该组是黄连木能源林的代表林型组, 通常为纯林;二是麻栎黄连木林型组, 形成黄连木和麻栎混交林, 多为天然更新;三是黄连木麻栎林型组, 原为麻栎黄连木林, 后遭人为破坏, 现黄连木为伴生树种。
1.2 油桐能源林资源
河南省油桐主要分布于河南省伏牛、大别及桐柏山北麓土层深厚、排水良好的低山丘陵地区, 根据气候、土壤和地貌等特点, 可分为3个生态区。 (1) 伏牛山南麓生态区, 主要分布在伏牛山南麓的低山丘陵区, 是本省油桐的最适生长区, 也是桐油的主要产区, 该区面积5万hm2, 占全省油桐面积的50%。 (2) 大别山-桐柏山北麓生态区, 主要分布在大别山-桐柏山南麓低山丘陵区。该区面积2.9万hm2, 占全省油桐面积的29%。 (3) 伏牛山北麓生态区, 是我省油桐分布的北缘, 该区面积2.1万hm2, 占全省油桐面积的21%。
以上3个生态区油桐林分特点:每公顷油桐有600～900株, 郁闭度0.3～0.8, 树高6～7 m, 胸径10～13 cm, 油桐林分生长稳定, 但杂灌丛生, 管理粗放, 油桐结实力低下。需加强抚育管理, 改善生长条件, 以提高树势生长和增加产量。
1.3 文冠果能源林资源
河南省文冠果分布广泛, 天然文冠果多为零星分布, 且多为古树;现有林多为人工林, 是上世纪70年代营造, 主要分布于我省陕县、卢氏、嵩县、洛宁、沁阳、林州等地。目前, 我省保存的文冠果人工林仅有133.33 hm2, 是今后发展文冠果能源林不可多得的宝贵资源。
2 林木生物质能源林的开发及利用
2.1 开发利用方式
就目前情况看, 林业生物质能源的开发利用主要有两种方式:一是利用森林生物质资源生产固体燃料、燃气和发电。二是利用能源植物生产液体燃料, 替代汽油和柴油等常规能源。当前, 我省生物质能源林开发利用主要是利用林木生物质资源作为原料加工而成的生物柴油。
2.2 生物柴油的开发利用
近年来, 随着全国生物质能源发展步伐的加快和市场对生物质柴油的需求, 河南省在林木生物质能源的研究开发方面, 加大研发力度, 取得了一定成效, 我省与国家林业科学研究院合作, 对适于开发生物质燃料油的植物进行了普查, 确认黄连木、文冠果、油桐为生物柴油开发利用较成熟的树种。在生物柴油研发方面, 已取得了阶段性成果, 研究内容涉及油料树种的筛选、良种选择、培育及其加工工艺和设备等。在现有的黄连木资源中选出了含油高、丰产型、抗性强等3个优良类型65个优良单株, 并提出了相应的采种规划与现有林经营管理方案, 为河南省下一步开发利用黄连木生物质能源打下了坚实的基础。在生物质能源林开发利用方面, 我省一些科研院校和企业纷纷介入开发利用技术研究领域, 其中生物柴油等开发利用技术已初步具备, 如河南洛阳天昌生物工程有限公司采用豫西地区黄连木籽、油桐籽等油料林木的果实转化生产生物柴油及相关生物制品, 已建成年产10万t生物柴油生产线;香港环球再生资源系统有限公司与河南省林州市已签约, 达成共同开发和利用黄连木种子制造生物柴油项目投资意向, 将建成年产10万t的生物柴油生产线。
2.3 发展方向
河南省是林木生物质资源大省, 若能够加大生物质能源林培育研究及生产工艺研发扶持力度, 生物质能源林这一朝阳产业将会具有广阔的发展前景, 但在发展过程中也会面临许多技术上的挑战。目前林木生物质能源在某些利用和加工形式上成本相对较高, 只有通过不断创新技术, 在关键技术、关键设备、关键工艺及系统集成技术方面的攻关以及新品种、新工艺等方面取得突破, 才可以有效降低开发利用和生产能源的成本。因此, 如何采用廉价原料、提高转化率、创新技术、降低成本是生物质能源产业化发展的关键。
林木生物质能源从国家政策、技术创新实现了与国际的交流与对话, 能源领域自主创新的重大科研和科技成果, 为生物质能源产业化提供了科技支撑。因此, 国外一些成熟技术和方法可以为我们提供经验和借鉴, 同时我国在一些方面已经取得了一些技术突破, 如四川省采用创新的微乳化复合添加剂合成生物柴油, 新技术在生产过程中能耗小, 生产成本低于普通的石化柴油。
但是值得注意的是生物质能源发展不能因为国家政策导向性而盲目大规模建设, 必须掌握基地建设、开发利用等一整套技术, 通过因地制宜, 科学规划, 采取灵活机动投投融资方式, 以点带面、逐步推进林木生物质能源产业的发展。
3 对策及措施
3.1 因地制宜、统筹规划。
根据我省地理区域特征、生态环境、林业发展条件等因素, 从实际出发, 科学规划, 合理布局, 稳步推进林业生物质能源产业的建设和发展。
3.2 加大技术研发力度。
大力发展生物质能源, 必须要有成熟、先进的技术做保障, 应用现代生物手段, 不断引进、培育适宜品种, 突破种植技术的瓶颈, 以技术创新拓宽发展领域, 提高林木生物质能源发展质量。
3.3 综合利用现有生物质资源。
充分认识林木生物质资源的重要价值, 坚持把林木生物质作为重要的能源资源加以开发和利用。鼓励相关企业参与能源林培育, 提倡能源林培育与产业开发利用相结合, 走“林油一体化”的发展模式。
3.4 积极争取财税扶持政策。
完善林业相关政策, 制定鼓励林业生物质能源产业发展的配套措施, 对能源林项目采取资金支持和减免税收等政策予以扶持。在生物质能源林发展初期, 应当加快建立以政府投入为主的资金扶持体系, 并引导和鼓励多渠道增加林业投入, 吸引社会资金参与生物质能源林。
3.5 建立林木生物质资源管理制度。
建立健全森林生物质资源管理制度, 加强林木生物质原料质量管理和价格评价, 确保林木生物质能源产业健康有序地发展。
4 结束语
发展林木生物质能源已成为当今林业发展的新动力、新思路、新方向, 其可持续利用、清洁、无污染等特点显示了林木生物质能源的巨大潜力及广阔的发展前景。随着技术上的不断创新和政策的大力扶持, 林木生物质能源产业必将焕发新的生机与活力。
林木生物质 篇2
关键词：林木,生物质成型燃料,产业化,建议
目前,世界发达国家生物质成型燃料的产业化已非常成熟,生物质燃料的应用也非常广阔,用量巨大。在我国,除利用农作物剩余物生产的生物质成型燃料在农业主产区有一些规模外,林木生物质成型燃料还几乎是空白。要形成产业化还要做大量的工作。而林木生物质成型燃料的产业化发展在我国又势在必行。
1 生物质成型燃料的基本概念和生产工艺简介
1.1 林木生物质成型燃料的基本概念
林木生物质成型燃料一般是指将林木采伐剩余物、加工剩余物、枯枝等物干燥粉碎后,在一定压力作用下压缩成为一种固形物。因其比原料的密度大大提高,贮运、使用都很方便,因此又可称为生物质煤。
按照原料以及其中添加物的情况,生物质成型燃料可分为单一组分的成型燃料和复合成型燃料。复合成型燃料是在原料中添加了一些粘结剂和除硫剂等。
按照成型后的密度大小,生物质成型燃料又可分为高、中、低3种密度。密度在1 100 kg/m3以上的为高密度成型燃料;密度在700 kg/m3以下的为低密度成型燃料;介于高密度和低密度之间的为中密度成型燃料。块型大小适宜的中、低密度生物质成型燃料可以完全代替煤或与煤一起混合在普通炉灶、工业锅炉和燃煤电厂锅炉中燃烧。按照成型燃料的形状又可分为棒状、块状、颗粒状生物质成型燃料。
1.2 生物质成型燃料的生产工艺
生物质成型燃料的生产工艺有热压成型和冷压成型两大类生产工艺。
1.2.1 热压成型工艺。
主要有螺旋挤压技术和活塞冲压技术两种。螺旋挤压成型技术是研发时间最早,目前最常采用的一种技术。这种技术大多数是以锯木屑为原料,生产出来的产品形状为直径50 mm左右,长度450 mm左右,横截面为圆形或六角形,每根重约1 kg的棒状。可用于蒸发量≤1 000kg/h工业锅炉或民用炉灶。该技术的优点是成品密度高,密度可达1 100~1 400 kg/m3。质量好、热值高。可再加工成炭化燃料。其缺点也不少,(1)产量低,目前国产设备的最高台时产量不到150 kg;(2)能耗高,因原料在挤压成型前要先经过电加温预热,挤压成型过程原料电耗在90 kwh/t以上;(3)易损件寿命短。国产设备主要工作部件螺杆的最高寿命不超过500 h;(4)原料要求苛刻,原料含水率需控制在8%~12%之间,自然干燥达标困难。所以有的物料要进行预干燥处理,不仅增加了加工成本,而且设备也不便于移动。活塞冲压技术是利用油缸往复运动,间歇成型,因此生产率不高,产品质量也不太稳定。而且设备一般100 h便要修一次而使用的较少。
1.2.2 冷压成型工艺。
目前有环模辗压成型技术和平模辗压成型技术两种。环模辗压成型技术在国内是由中国林业科学研究院南京林产化工研究所在上世纪末研发成功的。该技术是以木屑和刨花为原料,成品为颗粒状。台时产量在250 kg左右,成品密度>1 000 kg/m3,其热值为20 064 kj/kg左右。产品质量达到日本生物质成型燃料标准的特级或一级。
近年来,在该原型机的基础上,国内又开发成功了环模式压块机,成型块截面尺寸在35 mm×35 mm左右。生产率可达2 t/h以上,是规模化生产生物质成型燃料的一种较理想机型。
平模辗压成型技术是农业部南京农业机械化研究所等单位在引进国际著名的德国卡尔公司的38—780型大型平模式制粒机的基础上,结合我国实际,进行了多处技术改进和创新的一项具有自主知识产权的技术。
该技术与其他生物质成型颗粒(块)加工技术相比,最大的优点是原料适应性广,原料的粉碎度和含水率要求不严格。而且平模式制粒机还有辗模制造容易、寿命长、产量大(1.2 t/h)、吨料耗电低(40~50 kwh)、成型密度调整方便诸多优点,是目前国内最先进的机型。
2 产业化的重要意义
2.1 可充分利用采伐剩余物,变废为宝
经北京林业大学、国家林业局调查规划设计院等相关单位的专家进行的“中国林木生物质培育和开发利用可行性研究”的调研结果,目前我国林业“三剩物”(采伐剩余物、造材剩余物、加工剩余物)的总量在8~10亿t。如此大量的剩余物目前均未能得到有效利用,而且在处理时还浪费了大量的人力、物力。根据林业生产的实际情况估算。每皆伐1 hm2的采伐剩余物和林下杂灌总量不少于30 t。为清除这些剩余物和杂灌,传统的方式是将杂灌刈倒,然后在作业区周边修出防火线进行炼山作业,采用烧除的方式进行清除。这种传统的作业方式不仅因炼山时火势难以控制容易引起森林火灾外,炼山过程的烟尘对环境也造成一定污染。而且炼山的费用也需60元/667 m2以上。增加了造林的成本。因此,现各级政府已明令禁止炼山造林。但从林业生产的实际出发,当采伐迹地上的采伐剩余物和杂灌得不到有效清除时,要按标准进行整地造林,是一项无法实施的事情,为此禁止炼山造林后,由于没有相应的新技术改善传统的作业方式,使得造林面积和造林质量大幅下降。长此以往,势必对我国的森林后备资源造成极大的不利影响,应引起我们的高度重视。为解决以上不利局面,让采伐剩余物和林下杂灌变废为宝,大力发展林木生物质成型燃料的生产和利用,无疑具有极其重要的意义。
2.2 清理部分森林可燃物
随着森林保护力度加大,农村燃料物的改变,森林郁闭度大大增加,森林内枯枝落叶增多,森林内积聚了大量的可燃能量。极易引起森林火灾。如能及时清除这些可燃物,充分利用以形成生物质成型燃料,可减少森林火灾发生的可能,同时改善森林卫生状况,促进林木生长。
2.3 可保护环境,充分发挥森林资源对人类的贡献
生物质燃料是一种比煤等化石燃料更清洁环保的燃料。有害物质排放远远低于化石燃料的排放。CO2被认为是零排放。SO2的排放量是煤炭的1/10。林木生物质成型燃料不仅能解决燃料问题,还增加了林木资源利用率。
2.4 能促进新林区建设
安排林区闲散劳动力上山收集剩余物,增加林场职工和林农收入。
3 产业化的可行性与存在问题
3.1 产业化的可行性
国外对生物质成型燃料的研究和开发利用起始于20世纪初,美国在1930年代便研制了螺旋式生物质燃料成型机,在温度80℃~350℃和压力100 Mpa的条件下,能把木屑和刨花压缩成固体成型燃料。日本于1950年代从国外引进技术后进行了改进,并发展成了日本压缩成型燃料的工业体系。1970年代后期,西欧国家也开始重视压缩成型燃料技术的研究,亚州的泰国、印度、菲律宾等国也从1980年代开始研制加粘结剂的生物质压缩成型机。
与此同时,为有效利用生物质燃料,高效燃烧器具(锅炉或灶具)的研发也得到以上国家的重视并取得成功。目前在瑞典等国家,生物质成型燃料已像我国卖的煤球一样进入了千家万户。用作锅炉燃料时,已可像加注燃油一样由颗粒生物燃料车通过管道加注到燃料仓内。
我国对生物质成型燃料的研究起步较晚,迟至1980年代才开始。湖南省衡阳市粮食机械厂于1985年研制了第一台ZT—63型生物质压缩成型机;随后江苏省连云港东海粮食机械厂、陕西武功轻工机械厂,河南巩义包装设备厂、湖南农业大学、中国农机能源动力所、河南农业大学、中南林业科技大学(原中南林学院)也纷纷研制出了各种型号的生物质燃料成型机。据估计,现全国投入使用的生物质压缩成型设备约在1 000台左右。
在生物质燃料器具方面的研制,我国也取得了长足的进步。不仅有专用的民用炉灶,还开发出了暖风壁炉、水暖炉、炊事炉等,均取得了满意的效果。经过20多年的研究开发,我国生物质成型燃料的技术日臻成熟,已初步具备了产业化开发发展的条件。
3.2 存在问题
林木生物质成型燃料产业化发展必须使研究、生产、开发利用形成一条龙。也就是说,要形成一条上、中、下游畅通无阻的产业链条。由于各个环节有自己的一些问题没能互相促进形成良性互动的产业链条,阻碍了林木生物质成型燃料产业化发展,这就是问题的根本所在。
3.2.1 成型技术研究环节。
经过20多年的研究、推广工作,生物质成型燃料技术应该比较成熟了,但还存在诸如设备机组可靠性能差;成型设备适应范围小,规范标准不统一;配套设备不足技术后续不力,设备连续运行能力低等问题。这些问题的解决需要较大规模、较大量的生产企业的生产检验。特别是林木种类较多,各地条件不同,林木生物质成型技术需根据这些差异进行设备的检验和调试。成型技术的研究需要生产实用技术数据的支持,这样才能较快地克服技术难题,使技术完全成熟进入商业化生产。
3.2.2 成型技术生产环节。
目前我国只有小规模的少量的生产企业,没有较成熟的生物质成型技术生产环节。其原因是,商业开发投资者对生物质成型燃料技术还不了解,成型燃料产品的应用、用途还不成熟,因此,投资者很难对其经济效益作出准确的分析判断,这样大大降低了开发者的投资冲动。实际上,林木生物质成型燃料生产项目的前期主要体现的是生态效益和社会效益,其生产企业获利能力较低,只有通过生产企业的拉动使森林生物质成型燃料产业化发展成熟了,生产企业才有较好的获利。也就是说,要培育生产企业这个产业化的龙头,需要政府的大力支持,而目前我国政府相关部门还没有出台有关政策支持生物质成型燃料生产开发。加之我国的风险投资机制也不成熟,所以,没有较大企业进入生物质燃料生产。
3.2.3 产品开发应用环节。
林木生物质成型燃料理论上用途广泛,国外也确实在大量应用。但我国对其用途、燃烧方式、燃烧设备等还存在一些问题需要研究,生产者、销售商、炉具制造商和用户之间还没有建立起一个互相链接的平台。产品的用途需要生产企业大量的合格产品来进行检验和开拓。
总之,只有各个环节在互相促进中解决各自的问题,才能真正将这个产业做大做强。
4 促进产业化发展的几点建议
1)政府相关部门应尽快出台有关政策支持建设林木生物质成型燃料生产企业。产业化成熟前的生产企业获利能力低,据测算,成型燃料的生产成本在300~350元/t,销售价在400元/t左右,在生产初期还有一些不可预见因素。但生态和社会效益很大,因此,政府要有相关的财政和税收政策给予扶持。同时,政府技术推广部门要积极推广已经成熟的设备,进行商业化示范运行,促进设备完善。
2)应加强对《可再生资源法》的宣传工作,努力提高全社会对发展林木生物质的认识水平,增强投资者建设生产企业的信心。鼓励投资者进行风险投资。通过生产企业带动整个产业的发展。
3)政府要进行林木生物成型燃料的长远的、合理的规划,防止初期无人开发、后期过度开发的局面。同时制定相关统一的标准、规范促进产业化发展。
4)进一步加强技术引进和开展国际合作。培训加工生产的各层次的技术人员。
参考文献
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我国林木生物资产的价值计量探析 篇3
按照与国际会计准则趋同的原则,在充分考虑我国经济发展阶段的基础上,财政部于2006年制定了《企业会计准则第5号———生物资产》(以下简称准则),对我国与农业生产相关的生物资产的确认、计量和相关信息的披露进行了规范,为我国农业的会计处理提供了指导。该准则基本上沿用了《国际会计准则第41号———农业》的思路,但是仍然保持了我国的特色。林木类生物资产主要是指公司拥有或控制的活立木资产,林木资产由于其自身的特点,与其他生物资产在价值计量上有一定的不同。
1 准则对生物资产价值计量的规定
生物资产的计量有包括初始计量和后续计量,准则第六条规定:“生物资产应当按取得时的成本进行初始计量。”第十六条规定“企业应当按照本准则第十七条至二十一条的规定对生物资产进行后续计量,但本准则第二十二条规定的除外。”准则第十七条至二十一条实质上是明确生物资产要采用成本模式进行后续计量。以上说明了生物资产的初始计量和后续计量都应遵循历史成本原则,按实际发生的成本对生物资产计量。第二十二条又规定:“有确凿证据表明生物资产的公允价值能够持续可靠取得的,应当对生物资产采用公允价值计量”[1]。由此可见,准则允许同时采用历史成本和公允价值对生物资产进行计量,其中对于历史成本进行了详细的规定,对于公允价值则只进行了原则上的规定,会计实务中需要会计人员运用职业判断进行选择。
2 林木资产计量模式的比较和分析
生物资产计量模式的选择受到多种因素的影响,对会计的契约观或信息观的不同理解、对会计目标的不同选择、对会计信息质量特征的选择与权衡、对资产本质的判断、不同计量属性本身的特性以及经济环境的成熟度等都会影响到会计计量模式的选择。目前,生物资产主要有两种计量属性:历史成本和公允价值。从这两个会计信息质量的主要特征来看,以历史成本计量生物资产,可靠性较强,而相关性则较差;以公允价值为基础计量生物资产,则相关性较强而可靠性较弱。我国目前的会计环境,仍是侧重于可靠性,但是为了充分考虑相关性和可靠性,我们应在可靠性的基础上,尽可能的使生物资产的账面价值与其实际价值相接近,既考虑相关性问题。会计务实中采用何种模式,在我国现实经济状况下,一般倾向于采用历史成本模式进行计量。也有学者认为应当坚持以下原则进行选择:对于未成熟的生物资产,会计计量应当采用历史成本;对于成熟的生物资产,如经济林木,若有稳定市价和活跃市场,就应当考虑选择公允价值作为计量属性并进行披露[2]。
2.1 林木资产历史成本计量模式评价
由于我国目前的农业发展还比较落后,处于不同生长阶段的各类生物资产尚缺乏成熟的市场,公允价值难以取得,因而按历史成本计量是我国会计核算一贯采用的计量原则。林木资产的历史成本是指林木资产在取得、培育和后续经营过程中所发生的相关支出。
历史成本计量模式具有如下的优点:(1)客观性。因为历史成本是林木资产取得、培育和后续经营中的实际支出,有合法的原始凭证为依据,能真实地反映经济活动的实际情况。(2)可验证性。取得、培育和后续经营的原始凭证是林木资产核算的依据,提供的会计报表有凭有据,可以随时进行验证,也为审计人员审查会计报表提供了方便。(3)核算简单,不受货币购买力变动的影响,历史数据比较容易取得。(4)可靠性,历史成本是交易双方通过正常交易确定的金额,具有可靠性[3]。
林木资产按历史成本计量也存在着一些不足:(1)不符合相关性原则。林木资产培育从造林、抚育开始,直到交付采伐利用,短则几年,长则十几年、几十年。由于生物转化功能使林木资源资产不断发生增值,但历史成本对林木资产的自然增值不予确认、计量,最终会导致企业提供的林木资产信息中反映的资产、权益、利润等缺乏相关性,不能真实地反映企业财务状况、经营绩效,从而导致会计信息相关性较差。(2)货币计量假设的限制。林木资产生产周期相对较长,必须要考虑货币时间价值和通货膨胀对林木资产账面价值的影响,而不仅是历史投入的简单积累。(3)林木资产处置时的收入与实质成本不配比。当林木收获、销售时,是以销售收入与累计的营林成本相配比计算出收益。以累计十几年、几十年的营林成本与现实价值计量的收入相配比,只是一种形式上的配比,不能真实反映各会计期间的获利能力,不能保证资本保持完整。这种不能提供具有相关性的会计收益信息,失去了采用配比原则的初衷[4]。
2.2 林木资产按公允价值计量模式的评价
公允价值是指资产和负债按照在公平交易中,熟悉情况的交易双方自愿进行资产交换或者债务清偿的金额。采用公允价值计量应满足的条件:该资产有活跃的交易市场,能够从交易市场上取得同类或类似资产的市场价格及其他相关信息;如果无类似资产,则以该资产未来现金净流量的现值确定。
林木资产公允价值计量具有如下的优点:(1)相关性强。与历史成本原则相比,公允价值由于基于市场信息而产生,具有较强的相关性。由于按林木资产所在地公开活跃的交易市场来对该项目真实价值进行估计,能够反映林木资产现时的价值,也解决了林木资产自然增值入账和货币币值变动问题。(2)提供的财务信息能更好地为使用者服务。公允价值可以及时提供企业的财务状况和经营成果能较确切地反映企业现时的经营能力、偿债能力及所承担的风险能为企业管理人员、债权人、投资者的经营决策提供更有力的支持(3)不同来源的生物资产能够产生的未来收益相同或类似时,采用历史成本计价可能存在较大的差异,而公允价值计价则可以避免这一差异[5]。
林木资产按公允价值计量也存在着一些缺点:(1)信息的可靠性差,理论上存在被操纵的可能性。公允价值计量是以所在地有活跃的交易市场为前提条件,所选取的价格是建立在所在地有完美的活跃市场的假定上,以虚拟的交易为基础,计量过程中存在评估、判断,降低了会计信息的可靠性。虽然新会计准则在关于确认损益作了较多的限定条件,但仅依赖于会计人员对具体交易事项和相关条件的职业判断,尤其是在我国现阶段资产评估市场不够成熟和充分的客观情况下,导致会计信息可靠性的削弱。(2)公允价值计量的实际操作性差。新企业会计准则中明确规定了哪些经济事项需要按照公允价值计量,但对如何按照公允价值计量问题却说明的十分有限,些会计要素或会计事项的确定存在很大难度,还需要人为主观的判断。如市场发展不完善或无公开活跃的市场,则根本无法确定公允价值,使计量的操作面临很大困难[6]。
3 我国林木资产计量模式的现实选择及展望
生物资产计量模式的选择,有人认为应当采用历史成本为主[6];也有学者则认为有必要逐步向以公允价值计量为主的模式转变[7],在资产的后续计量阶段,生物资产价值计量应该采用公允价值工具核算和批露[8]。但鉴于我国目前的林产品市场发展还比较落后,缺乏成熟的市场,公允价值难以取得,因而按历史成本计量仍是我国林木资产会计核算一贯采用的计量原则。原因如下:首先是在林木资产的形成过程中虽然存在着自然增值的因素,但也存在着自然和人为灾害、病虫害等各种可能导致消耗性林木资产价值损失的负面因素,在此情形下以历史成本作为计量基础较为稳健、合理。第二是国际会计准则第41号(IAS41)虽然提出用公允价值对生物资产进行计量,但公允价值的使用首先要求林木资产有活跃的交易市场;其次,能够从交易市场上取得同类或类似的市场价格及其他相关信息,从而对特定林木资产的公允价值做出合理的估计。而我国目前林产品市场不健全,特别是森林限额采伐制度严重地阻碍了森林资产交易市场的形成,公允价值难于取得。所以我国目前直接采用公允价值作为生物资产的计量模式的市场条件还不成熟。第三,我国的资本市场不够规范,资本市场不够成熟,完整的资产评估体系、完善的债务重组法律法规等外部条件不完善,公允价值的计量作用受到限制。第四,在市场上取得资产的公允价值是需要付出一定的成本,因此,在选择计量模式时不得不考虑成本与效益原则。若取得公允价值的成本过高,则企业很可能会放弃采用公允价值而采用历史成本。
综上所述,我国在现阶段对林木资产的计量采用历史成本模式是现实的必然选择。由于公允价值的若干优点以及国际趋同的实际要求,我国在最新的准则中也明确规定“有确凿证据表明生物资产的公允价值能够持续可靠取得的,应当对生物资产采用公允价值计量。”因此,我国目前对于生物资产的计量是“以历史成本计量为主,公允价值计量为辅”。由于现实条件的限制,公允价值在我国还没有发挥较大的作用,相信随着宏观环境(林产品市场体系和资本市场的完善)和微观条件(公司治理结构的完善、从业人员素质的提高等)的不断完善,以公允价值模式为主来对林木资产进行计量必将发挥其应有的作用。
参考文献
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林木生物质 篇4
林木生物质是生物质资源中重要的组成部分, 它具有再生性强、燃烧值高等特点, 占所有生物质能源的87%左右[1], 作为能源原料, 具有重大开发潜力。目前, 林木生物质发电这种利用方式最为广泛。受到林木生物质产地偏僻, 交通落后、各种采伐及运输设备落后、各环节无统一管理等因素的影响, 采集运输成本一直居高不下, 其成本占总发电成本的70% 以上[2], 已严重影响了生物质发电产业的发展。本文拟采用供应链管理思想中的JIT策略, 以降低原料处理过程成本为目标, 就其工艺流程及管理问题进行研究。
1 林木生物质发电集料作业系统简析
1. 1 林木生物质集料处理作业系统概念
在对林木生物质发电原料作业过程中, 需要在不同地点用不同类型的机械设备, 且原材料不同, 其处理工艺和工序也不相同, 因此常把处理林木生物质资源过程划到不同的工艺流程中。这些划分方式不仅不利于原材料工艺流程的优化研究, 还造成了整个过程的管理障碍, 无法实现统一管理。因此在优化之前, 需对此过程进行定义。
林木生物质集料作业过程 ( 简称集料作业) 是指林木生物质资源经过采集、收集、打捆、晾晒、压缩、切碎、运输、装卸、贮存等工序步操作最终形成可用生物质发电原材料的物料处理过程。集料作业既包括收割、平茬等最初的原材料采集阶段, 也包括晾晒、打捆、切碎等初加工阶段, 还包括从运输到贮存的整个物流过程。在集料作业中使用的设备和人员组成的系统即为集料作业系统。集料作业系统是一个人、机作业体系。
集料作业是把林木生物质原料加工成发电原料的过程, 因此可以将其看成为林木生物质发电的原料供应链, 而集料作业系统的成本问题则可转化为基于最小成本的原料供应链构建与管理研究。
1. 2 林木生物质发电供应链构建可行性分析
在集料作业过程中, 主要特点有三个。首先, 集料作业区域半径小。由于物流费用较高, 因此生物质发电项目多建在距离采集地较近的位置, 根据多个学者的研究, 一般的集料作业半径在100公里左右[3,4]。其次, 集料作业的各工序相对独立。再次, 目前林木生物质发电原料采集、收集过程多数由个人或小企业者分散完成, 他们的加工地分散, 技术层次差别较大, 由此导致整个集料作业是在松散的管理状态下完成的。发电企业往往通过购买的方式从农户或小企业手中购买原料, 然后自行组织运输及原料加工工作, 尚未形成对集料作业的完整管理。
2 基于 JIT 策略的集料作业系统设计
日本丰田汽车公司的大野耐一于1953年提出了JIT生产方式, 它指将必要的原材料、零部件以必要的数量在必要的时间送到特定的生产线, 生产出必要的产品。通过生产的计划和控制及库存的管理, 实现产品按质按量的低成本生产要求[5]。JIT的优点是通过计划和管理, 降低生产过程中的仓库费用、产品及半成品的管理费用、存货维护、保管、装卸、搬运等费用, 并可根据市场情况随时对企业的生产和经营进行调整期望达到生产适合市场需求产品的最终目的。很多企业通过实施JIT管理, 减少成本约30%[6]。
基于JIT的优点, 将其引入集料作业系统中, 按照供应链管理方式, 实现系统在低成本下按质按量提供发电原料要求。
2. 1 集料处理系统分解
为了实现JIT管理, 首先将集料作业系统划分为采集、运输、贮存及初加工子系统。其中采集子系统包括采伐、收集、晾晒工序步, 实现林木生物质最初的收集过程。运输子系统主要指从收集地到发电企业的运输过程。贮存子系统包括装卸、搬运、贮存三个工序步。初加工子系统包括切碎、打捆、压缩等初加工工序。通过分解, 集料作业系统可看作由采集、运输、贮存和初加工子系统四个部分组成。
2. 2 集料作业系统的工艺流程分析
将集料作业系统划分成四个部分以后, 系统共有6种方案可供选择, 如下图所示。
上图中所示的6种工艺流程都可实现林木生物质资源到发电原材料的处理过程。但当工序步顺序变化时, 其成本却不尽相同, 如将林木生物质切碎运送, 体积会缩小2 ~ 6倍, 汽车满载率明显提高, 运输成本降低, 但若要在运输前完成初加工工序则会增加新厂房费用和管理费用, 因此工艺流程的选择, 还需结合工序设置进一步分析。
2. 3 基于 JIT 的采集工序设置分析
采集是获取资源的第一步, 在现实的生物质项目中有两种方式, 一种是由生产企业自行组织, 统一采集, 集中处理; 另一种方式是由个人采集, 然后由生产企业收购。第一种的缺点在于林木生物质的采集受季节限制, 一年中只有两三个月, 其余时间人员无事可做、设备闲置。第二种方式的缺点是个人与生产企业间为买卖关系, 个人为了追求经济利益会抬高价格, 以次充好, 这对生产企业会造成巨大伤害。结合JIT策略, 可采用供应商管理策略进行设置。
首先, 规划供应商个数, 然后对原料提供者逐一考核, 选择好的作为供应商, 通过合同或利润分成等方式形成伙伴关系, 将其纳入发电企业管理中。其次, 对供应商统一培训。通过培训, 将采集子系统所有标准和技术统一。再次, 统一衔接过程, 不论是自行运送, 还是上门收购的方式, 都应设计检测方案, 为下一工序做好准备。最后, 对信息流的传输进行布置。根据当前移动电话的覆盖程度, 可采用移动通讯设备或对讲设备就可以实现信息流的传递问题。
2. 4 JIT 下的运输子系统的设置探讨
集料处理作业系统中虽然有把林木资源从采集地到收集地的运输过程, 但是受环境所限, 收集性运输主要采用人工搬运、手推车、拖拉机等工具完成, 由于运输的数量小、运距短, 所以把这部分的运输纳入收集工序步中, 在运输工序中, 运输主要是指从收集地到发电企业公路运输这一部分。
在JIT策略中, 可采用的运输组织方式有三种: 出发地巡回、目的地巡回及中继地物流三种模式。出发地巡回模式指运输在供应商处巡回, 满载后回到生产企业的运输方式。生产地巡回模式是根据生产步骤将生产过程中的半成品逐一运输到下级生产商处, 直至完成产品的运输方式。中继地巡回模式是在供应商和生产企业之间设置集散地, 供应商把生产处的原材料 ( 或半成品) 运至集散地, 生产企业再集中到集散地运回安排生产。
三种方式各具特点, 结合集料作业系统特性, 采用出发地巡回和中继物流两种方式更加合理。但单纯的出发地巡回模式对于供应商的运输路况很难掌握, 且每个供应商的资源量参差不齐, 很难实现次次都满载回程, 运输成本差, 效率低。而纯中继物流适合远距离运输。将中继模式和出发地巡回模式结合, 形成适合集料作业系统的运输模式。因运输过程中必须建立集散地, 因此将初级加工工序直接引入, 这样既没有单独增加加工基地费用, 又大大降低了运输成本, 可谓一举多得。通过以上分析可知, 在图1中, 第5、第6个工艺流程更加合理。为了减少投入还应减少初加工地的个数。
2. 5 基于 JIT 的贮存子系统的设置分析
在JIT策略中, 降低库存直至为0是实现精益生产的最终指标, 因此, 贮存子系统功能越小、成本越低将越符合系统设计要求。
假设在生产企业有贮存量为m, 可满足n天企业需求。初加工地每天可生产mi ( i∈1, …, t) , t为初加工个数, 则每天可提供的初加工后生物质资源数量为
若Q
因此理想状态为Q =m/n, 整个系统不必设计贮存量, 若不能做到, 应将贮存系统与初加工地合并在一起, 通过调节初加工地的个数和产量, 降低整个供应链的贮存系统量。
通过分析可得最佳的工艺流程图为图1中的第5个工艺, 理想状态下, 无贮存工序。
3 集料作业系统的 JIT 管理策略分析
结合得到的工艺流程, 需要通过有效管理协调各工序, 实现最低成本的集料作业。
3. 1 生产企业生产管理流程设计
生产企业借鉴P -Lane方式在企业内部要虚拟设置1~ t多块区域, 每块区域与一个加工地相对应, 每天所需的原材料总和为Q每, 是由多个初加工地共同提供的。管理时, 按每天所需量, 分别对各初加工地进行提示, 并对各初加工地进行排队处理, 轮流提供生物质资源。同时在企业内部设立报警装置, 一旦出现生产过程中的停滞现象, 则报警。报警后利用移动通信体系将信息传至加工地, 停止资源收购及初加工。
在初加工地同样设置报警装置, 一旦出现作业停滞, 则通知发电企业, 按排队顺序由其他初加工地继续提供原料。为了避免所有初加工同时停产而导致发电企业停产的极端情况, 可在初加工地设置微量库存。在初加工地, 针对供应商的原料采购, 也可采用P - Lane方式, 按需采购, 每天定时定量收购。
3. 2 运输流程管理设计
在运输过程中, 因各加工地提供的是同种同质的原材料, 若单个加工地每天生产的林木生物质资源可满足发电企业需求, 则不需采用出发地巡回运输, 只要单地往返即可。在运输方式上, 自营物流和第三方物流都可使用, 可根据具体项目进行选择。
3. 3 子系统间连接管理
实现JIT管理策略可采用的形式有6种, 分别是委托保管方式、协作分包方式、轮动方式、准时供应方式、看板方式及“水龙头方式”[6]。结合集料处理作业特点, 拟采用看板模式。看板方式即在企业各工序之间, 或在企业之间, 或在生产企业与供应者之间, 采用固定的卡片为凭证, 由下一环节根据自己的节奏, 逆生产流程方向, 向前一个环节指定供应, 做到准时同步。为了实现各子系统的顺畅连接, 采用看板方式, 从生产企业的采购开始, 设置各节点的时间及要求, 确定检验标准, 利用卡片记录, 详细填写, 认真审核。
统一的检验标准和逐级检查机制可将所有责任和义务明晰, 一旦发生问题, 则可根据卡片直接追查到供应商, 并追究相应责任。
结论
JIT策略的使用为丰田汽车公司顺利渡过第一次金融危机起到了重要作用。时至今日, 如丰田、沃尔玛等欧美诸多工业企业仍将其视为提高企业经济效益, 提升企业经营管理, 协调合作伙伴关系的重要策略, JIT是现代企业管理的重要工具。
而在我国发展初期的生物质能源产业, 除了面临技术难题外, 企业的原料组织、企业的日常生产管理仍处于摸索阶段, 尚有诸多问题亟待解决, 将JIT策略引入林木生物质集料处理作业中, 从解决原料成本的问题入手, 为企业提供了集料作业最佳工艺流程及各工序的组织执行方式, 并帮助企业建立了生产管理模式, 希望JIT策略的使用将为生物质能源企业的快速发展起到重要作用。
参考文献
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林木生物质 篇5
为了促进该产业的发展,国家林业局于2005年7月成立了专门的林木生物质能源小组并设立办公室,积极开展了能源植物良种选育、集约化栽培、固体成型燃料、生物柴油以及生物酒精等系列研究,积累了一批具有自主知识产权的关键技术,培养了一支专门从事生物质能源开发的科研队伍,并成立了相关科研机构,林木生物质能源未来发展规模将会不断扩大[1]。从目前发展程度上看,林木生物质能源发展还处于起步阶段,并没有形成真正意义上的产业化。不论是社会公众对其发展的认识上,还是政府对其发展的指导、产业布局上都还需要进一步的健全与完善。特别的是对生物质能源产品在国家能源系统中如何定位,并未形成共识:即林木生物质能源产品如生物柴油、生物燃料乙醇、生物质发电等是想通过替代城市常规能源的消耗来缓解能源供给矛盾,还是通过替代农村快速增长的商品能耗来软化国家能源总量的约束,以达到两个目的:一是可以解决农村燃料短缺问题;二是为城市常规能耗赢来更好的发展空间,最终实现农村、城市经济发展的可持续。关于这个产业发展定位,必须要形成一个共识,有利于林木生物质能源产业在其发展过程中形成明确的发展方向。本文期望通过研究,对上述问题作出正确的抉择与回答。
1 林木生物质能源产业发展的区域定位及对农村能源替代的必要性
长期以来我国农村能源问题一直游离于国家能源体系之外,随着农村对商品性能源需求的日益增加,农村与城市在享受国家能源公共服务方面表现出的不公平进一步显现。在能源需求结构变化的情况下,农村不能像城市那样获得正常的国家能源公共服务,更不能为国家能源安全做出应有的贡献。据不完全统计,目前在我国的广大农村,特别是山区,70%以上的农户还是通过砍伐薪柴用于做饭、取暖;而煤炭、液化气等商品性能源由于价格较高、购买距离较远,无法购买到。林木生物质能源在其开发利用过程中,特别是目前还处于产业发展的初级阶段,是一个劳动密集型的产业,其开发利用的原料资源大多集中在广大的农村地区,本着“就近选择、就近利用”的原则,其产业发展有定位在对农村快速增长的商品能源需求替代的必要性。
1.1 农村与城市地区的能源配置不均衡,加剧了经济发展的不可持续
新中国成立后,为了迅速修复战争创伤,实现工业化,政府利用经济手段和国家强制性措施,不仅在财政转移体制上实行以农补工政策,过分向重工业、向城市、向发达地区进行投资倾斜,而且在能源资源配置上实行以农让工、以农村补城市的政策倾斜,使得城乡居民收入存在巨大差异。据统计资料显示,近10年来我国城乡居民收入差异拉大,2007年城镇居民人均可支配收入是农村居民人均收入的3.33倍,与1997年相比差异增长了35%。以致造成城乡能源消费结构也出现了明显的差异(表1)。
资料来源:1997年农村非商品性能源消费量数据(2007)[2];其它数据根据《中国能源统计年鉴》(1991-2008年)整理计算获得。
表1显示了1997-2007年城乡居民生活用能的变化情况。由于城乡经济和城乡居民收入的差异,使得城乡居民在能源消费上表现出较大的差异。2007年,城市居民人均生活用能为0.282tce,农村居民人均生活用能则为0.138tce,城乡商品性生活用能比为2.04,这与同期城乡居民人均收入比的3.33倍是相吻合的。长期以来我国农村居民生活用能一直以非商品性能源为主,特别的是以低效率直接燃烧的方式消费传统生物质能源秸秆、薪柴等,用以炊事、取暖。2007年我国农村非商品性能源消费量为标煤2.6×108t,占全国总能耗的10%,而2007年农村生活用能量(商品性和非商品性能源)占全国总能耗的13.6%,如果将农村生产用能计算进来,农村能耗占全国总能耗的数量不可小觑。从表面上看,我国农村居民的商品性生活用能需求低,不会对能源危机带来压力和产生能源需求危机,但随着城镇化进程不断加快,农民工进城返乡将获得的收入带回了农村,农民收入的增加,农业外部二、三产业对农村剩余劳动力需求的增加,农户将会对家庭剩余劳动力进行重新安置,把获取薪柴、秸秆上的剩余劳动力解放出来并向外转移,使得农村生产、生活用能不断向商品性能源转移。这对原本就短缺的能源供给来讲,无疑形成一种很大的挑战,农村经济发展受能源供给的制约会越来越严重。
1.2 农村能源缺口大、社会供给程度低、大气污染的增长加剧了经济发展的不可持续
在广大农村,既是生物质能源的生产地,也是生物质能源的消费地,像秸杆、薪柴等并不进入商品化环节。同时由于能源的社会供给低,农村享受到的能源公共服务体系不健全,农村能源消耗80%以上都是依靠自己砍伐薪柴为主,造成商品化程度较低,人均用能较低,环境污染加剧(表2)等。我国人均用能约为1000kg/人.年,与美国的人均用能11000kg/人·年,日本、德国、俄罗斯等国的5000—6000kg/人·年相比,尚有很大的差距。随着农村经济的发展和农民收入水平的提高,农村对商品化能源的需求越来越大,不断向发达国家的水平迈进,致使农村能源的缺口会更大。在我国的一些农村地区,一般缺能22%左右,有的地方短缺3-6个月。同时,我国农村的能源供求系统基本上是一个自产自销的封闭系统,既不和全国的能源供求形势相结合,更不与西方国家的能源危机相联系,西方的石油危机涉及整个世界经济,但他们只计算石油帐户,而没有计算林木秸杆,如果像我们这样把可供燃用的各类生物质能源都计算在内的话,恐怕我国农村的能源危机要比西方严重得多。而且,凡农村能源危机严重的地区,也是生态环境脆弱区和经济上的贫困区,交通区位上的偏远区,故缺能问题的解决难度也较大。日前,通过采用现代化的利用方式,对传统生物质能源进行有效的开发利用水平逐渐成熟并投入使用,如果能够实现对农村传统生物质能源的有效替代,一方面可以缓解农村燃料短缺的问题;另一方面还可以大大缓解国家能源危机和环境污染问题。
资料来源:根据《中国能源统计年鉴》和《2008年中国统计年鉴》数.(1991-2008年)数据整理计算获得。其中农村生活用能CO2、SO2的排放量是根据王革华[3](1999)CO2、SO2的排放量计算方法为依据进行计算所得。
2 我国能源消耗预测与林木生物质能源开发潜力分析
2.1 能源消耗与城镇化
随着中国工业化和城市化进程的推进,新城市相继出现,城市规模不断扩大,城市基础设施建设步伐也相应加快。城市既是人类活动的聚集地,又是资源消耗强度最大的地方,在城市化进程中,对能源需求与供给、消费与生产、数量与结构等必然产生重要的影响。我国解放初期的城镇化水平为11.78%;进入新世纪后,城镇化水平加速发展,2007年我国城镇化水平为44.94%,预计2010年达到47%,未来我国能源消费与供给必将面临重大挑战。为了考察城镇化与能源消耗间的关系,在此,我们建立能源消费与城镇化率间的回归模型:
式中X为非农业人口,代表城镇化率,Y为能源消费量,C0、C1为待定系数。利用我国1990-2007年的数据进行分析,回归结果见表3。
上述分析显示,模型拟合情况很好,我国能源消费量与非农业人口之间具有显著的正相关性。我国1990-2007年能源消费量的变化约有83%的因素可以用非农业人口的变化来解释。非农业人口每增加一个百分点,能源消费量约增加4.534个百分点。为了实现2020年全面建设小康社会的目标,我国大力提高城镇化水平,以期兑现该目标。但是,如果不改变能源消费模式,未来城市能源的总量约束、农村能源的结构约束、整个人口约束和环境约束将接踵而来。这为人们提出了可持续发展的警示;也给农村开发生物质能源形成了强有力的市场需求,使得种植麻风树、油桐树等本本油料作物蕴藏着巨大的商机,为生产林木生物柴油、生物燃料乙醇和生物质固体成型燃料创造了环境条件,是对农村能源实现替代及缓解城市能源供给矛盾的推力。
2.2 我国能源消耗总量三次曲线模型预测
为了进一步了解我国未来能源消费量的状况,以明确林木生物质能源未来所形成的替代力,我们采取三次曲线模型对能源消耗量进行预测,方程如下:
利用1990-2007年我国能源消费量作为因变量,T作为自变量,进行曲线拟合显示,因变量与自变量间具有显著的三次曲线关系(表4)。
据参数估计结果显示,回归过程建立的预测方程为:
Y=80684.497+16279.909t-2001.062t2+94.275t3
由表5显示,能源消费量的预测值与实际值的误差率较小,模型预测结果较为成功。由此我们可以预测我国未来能源消费量。
2.3 农村能源消耗量的预测分析
据统计,农村生产、生活用能的能源消费表现出新的特征[2]:一是家用电器的普及、住房面积的扩大以及生活水平的提高引发的电能需求增加。1997-2007年,农村用电量增长了1.78倍,年均递增10.78%,据此推算,2010年,农村用电量将达到7490亿度,按每度电消耗355g标准煤计算,总共将消耗26589×104t标煤。农村商品性生活能源消费,在1997-2007年以年均3.25%的速度递增,预计2010年,农村商品性生活能源消费将达到11028.8×104t标煤;二是农业集约化经营引发的能源需求增加,包括农业机械化生产用能和化肥、农药等农业投入品生产用能,在1997-2007年间增长了37.7%,年均递增3.43%。依此推算,2010年,我国农业生产用能大概需要9413×104t标煤;三是快速增长的摩托车消费引发的能源需求增长。根据国家统计局的抽样数据,农村居民每百户摩托车拥有量以年均递增17%的速度增长。1995年,农村居民每百户摩托车拥有量为4.9辆,2007年每百户摩托车拥有量为48.52辆。假设每辆摩托车年平均行驶里程5000km,按照国家标准,每100km耗油2.1L计算,则每辆摩托车年耗油量为105L,预计到2010年,农村摩托车保有量将达到1亿辆,全年则将消费1140×104t标煤。以上几项合计,2010年农村发展对常规能源的需求将达到4.82×108t标煤,占我国总能耗的11.7%。但我们知道,常规化石能源价格的上涨和其资源储量的最终枯竭、经济的快速发展和对常规能源的强劲需求,都会促使我们寻求新的替代能源,这就为林木生物质能源的发展提供了良好的社会市场环境,如果能在2010年实现用林木生物质能源对农村4.28×108t的常规能源消费的替代,这对于缓解常规能源供给矛盾、减少二氧化碳的排放量将是一个不小的成就。
2.4 林木生物质能源开发和替代潜力
(1)资源量潜力。
根据2005年国家林业局第六次森林资源清查结果可知,目前我国林木生物质资源总量(地上部分)在180×108t以上。根据现有的科学技术水平和经济条件测算,可获得的林木生物质资源种类为:薪炭林、森林抚育间伐、灌木林平茬复壮、苗木秸秆、经济林和城市绿化修枝、油料树种果实和林业三剩物(采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物)等,总量约8~×108t[3]。现有森林面积为1.75×108hm2,林木蓄积量125×108m3,其中人工林面积5300×104 hm2,居世界第一;能源林面积300×104 hm2,每年可获得0.8-1.0×108 t高热值林木资源;北方大面积的灌木林每年可产出林木燃料1.0×108t左右;全国中幼龄用材林面积已达5700×104hm2,如正常抚育生长,每年可提供1.0×108t的林木生物质能源;甜高粱、小桐子、黄连木、油桐等能源作物(植物)可种植面积达2000×104hm2,可满足年产量约5000×104t生物液体燃料的原料需求;林木枝桠和林业废弃物年可获得量约为9×108t,大约3×108t可作为能源利用,折合约2×108tce。此外,全国还有5700×104hm2不适宜农耕的宜林荒地,如果利用其中20%的土地来种植能源植物,则可产出2×108t生物质能资源;有近1×108hm2的盐碱地、沙地、矿山、油田复垦地等不适宜发展农业的边际性土地,发展林木生物质能源潜力巨大。另外,这些林木生物质原料大多分布在广大的贫困山区、林区和农村,本着“就地开发、就地应用”的原则,农村更加具有获得林木生物质资源量和利用林木生物质能源产品的优势地域条件。
(2)开发利用技术潜力。
林木生物质能源通过物理、化学、生物化学和热化学等技术可以转化生成林木质成型燃料(颗粒、棒状和块状)、林木生物柴油、林木生物燃料乙醇等。我国在开发林木生物质成型燃料方面,已有10多年的研发历史,一批小型高温成型加工设备已在生产中应用,这是我国当前开发利用林木生物质能源比较成熟的技术方式。成型燃料用来替代燃煤不需要对原有炉灶进行改造,可直接使用。它主要通过处理农作物秸秆、农产品加工废弃物、林木、林木加工废弃物等获得成型燃料,用以家庭炊事、取暖,或作为工业锅炉和电厂燃料替代煤、天然气、燃料油等化石能源。用普通农作物秸秆作燃料,家庭炉灶的能源利用效率目前只有25%左右,生物质成型燃料家庭炉灶的能源利用效率可超过90%。生物质成型燃料作为电厂的燃料,热电联产的能源利用效率已达到88%。在生物柴油方面我国自主创新的技术已取得产业化开发的成果。目前,中国林业科学研究院已建立了年产500t的生物柴油与化工产品综合生产线。在燃料酒精开发方面,自20世纪50年代起,我国先后开展了生物质化学酸水解、纤维素醉水解法的研究和实践。近20年来,对利用植物纤维资源制取燃料乙醇的关键技术和其他相关的生物化工新技术进行了系统的研究,并启动了与生物燃料乙醇研究相关的分子生物学和基因工程的研究[1]。
(3)政策环境潜力。
我国政府高度重视林木生物生物质能源林基地的建设,2006年以后相继出台的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和《生物产业发展规划纲要》都将生物能源列为重点。“十一·五”期间,国家支撑计划、高技术发展计划和高技术产业发展计划加大了对生物能源的研发投入。2007年9月中国政府专门发布了《可再生能源中长期发展规划》,制定了到2020年我国生物能源的具体发展目标。此外,国家林业局将林业生物质能源资源培育开发列入了“十一.五”林业发展规划,并组织编制了到2020年的《全国能源林建设规划》,初步提出了我国能源林建设的发展目标、布局和相应的政策措施。根据国家重视加快生物液体燃料发展的要求,编制了《林业生物柴油原料林基地“十一·五”建设方案》,对油料能源林基地建设进行了布局规划。确定“十一·五”期间,将重点在云南、四川、贵州、重庆等省市发展小桐子40×104hm2;在河北、陕西、安徽、河南等省发展黄连木25×104hm2,在湖南、湖北、江西等省发展光皮树5×104 hm2,在内蒙古、辽宁、新疆等省区发展文冠果13.3×104 hm2,并推动这些地区合理布局生物柴油产业化项目,最终使林业生物质能源达到从原料培育、加工生产到销售的“林油一体化”格局。同时为了大力发展林业生物质能源,财政部、国家发改委、国家林业局下发了《关于发展生物质能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》,对发展生物质能源产业和生物化工实施风险基金制度与弹性亏损补贴机制,国家对生物质能源及生物化工生产的原料基地龙头企业和产业化技术示范企业予以适当补助,给确需要扶持的生产企业给予税收优惠政策。财政部已确定,木本生物能源林基地补助3 000元/hm2,这都为我国林木生物质能源的开发利用提供了较好的政策发展环境。
(4)替代潜力。
林木生物质成型燃料,林木生物质发电、林木生物燃料乙醇、林木生物柴油未来都将会对我国农村用电量、农村机械柴油用量、农村摩托车汽油用量形成强有力的替代。以目前林木枝桠和林业废弃物约9×108t的可获得量,就可以为农村居民形成相当于2×108t标煤的能源替代量,用于家庭取暖、炊事。如果全部开发利用可以对2010年常规能源需求量形成41%的替代贡献,减少71.7%的农村非商品性生活能源消耗,这对于减少农村二氧化碳的排放量也将作出巨大贡献(表7和表8)。
3 林木生物质能源在农村的定位与开发利用对策
解决好农村能源问题,是中国建设“资源节约型、环境友好型”社会和全面建设小康社会的重要内容。将林木生物质能源开发利用及所获得产品定位在农村,是对生物质能源产业在我国能源系统中的具体定位。目前,林木生物质能源不论是从资源潜力上、技术可行上、市场需求量上、经济效益和生态效益上,都有其开发的必要性并且拥有优越的宏观条件和地域条件。但林木生物质能源产业作为一种新兴产业,市场环境还未形成,要实现替代目标,同样需要按照市场经济规律办事。不仅需要政府介入,以弥补市场力量的不足,还需要从市场微观主体入手,为该战略的实现培育良好的市场环境。
资料来源:根据吕文,王春峰,王国胜等(2006),中国林木生物质能源发展潜力研究资料整理得。
注:根据朱四海(2007)资料整理计算所得。
3.1 不断加强公众环保意识,积极培育能源消费结构调整的市场条件
农户作为林木生物质能源开发利用过程中的微观主体,在实现农村能源替代战略目标的过程中起着关键作用。农户既是林木生物质能源开发利用过程中原料的提供者,又是林木生物质能源产品利用的消费者,农户对林木生物质能源的认知程度和利用程度,直接关系到林木生物质能源产业的生存与发展问题。农户作为理性的“经济人”,不论是作为市场主体的哪一方,其目的只有一个即追求效益最大化,然后才会关注是否有利于改善环境和缓解能源安全的问题。因此,要实现农村能源的替代战略。(1)从农户作为原料供给方来看,政府需要建立有效的林木生物质能源开发激励机制和诱发机制,使得种植林木生物质资源产生的收益能达到农户的预期收益,激发农民的参与热情。(2)从农户作为产品的需求方来看,必须充分考虑中国农村家庭的人口分布和用能结构,以利于找到林木生物质能源在农村的适合消费群体。由于林木生物质产品投放在市场上的不多,农户对其认知程度不高;目前的用能状态不会改变,对节能技术也是知之甚少。农村长期的用能习惯对于林木生物质能源产品能够顺利推广应用至关重要。因此,要不惜余力的提高公众的环保节能意识,地方政府要配套相应的消费补贴措施,对于提供的林木生物质成型燃料、林木生物质液态燃料必须确定一个在合理利润基础上且农民能承受的成本价格。以便推广应用。
3.2 建立企业融资补贴机制,引导农户正确的能源消费倾向
林木生物质能源产业发展的资本聚集能力强弱,同样影响着该产业的发展,如果没有企业的积极投入,其产业发展只能是纸上谈兵。企业作为投资经营的主体,惟一不变的就是追求利润。林木生物质能源产业发展在其产业链条的初始环节,即原料的种植、收集、运输过程中是典型的劳动密集型产业,但在其整个的产业链条上又是典型的资本密集型产业,投资规模大、资本回收期长、投资易沉淀,与常规能源产品相比,不具有价格竞争优势,这就加大了企业投资的风险,使得银行贷款较为困难,不少中小型企业只能望而生畏,使得当地的生物质能源企业大多是政府招商引资进来的企业,虽然是防止了该项目发展的盲目跟风,但也形成了市场的垄断。因此,政府必须在设立严格的市场准入门槛基础上,建立相应的融资补贴机制,通过招标和竞标机制引入相关企业,以便于为农村市场上提供合理的、匹配的林木生物质能源产品。因为这样的企业才能够正确运用其投资导向,根据林木生物质能资源量的地域分布特点,对农村能源消费市场进行合理的划分,有的放矢的引导农户的能源消费倾向。如根据林木生物质能源市场不同区域,资源可利用量和可获得难以程度,可将农村分为四个不同级别的拓展市场。在一级市场上,林木生物质资源量丰富、取材成本低,常规能源缺乏或购买难度大,可以考虑优先发展。按照先农村乡镇推广,后乡村的思路;在二级市场上,常规能源丰富、林木生物质能源丰富,推广难度较大。但是经济发展水平越高,能源消费结构将会越优化。需要结合政府政策手段如针对生物质能源的配额制,逐步为其产业发展创造条件;在三级、四级市场上,常规能源需求度较高、林木生物质资源资源量较少且较难获得、开发成本较高、开发阻力较大的地区。需要优先考虑其他区域,待其生产率提高和成产成本降低后,再逐步拓展该市场。
参考文献
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林木生物质 篇6
1 黑翅土白蚁品级类型
黑翅土白蚁在同一群体内由于所处的地位不同, 分工不同, 有不同的品级分化, 从外部形态和生理机能上可将白蚁个体分为生殖型和非生殖型两大类[4]。
1.1 生殖型
黑翅土白蚁生殖型白蚁或称繁殖蚁, 即蚁王和蚁后, 体型大, 尤其是蚁后有极其膨大的腹部, 有的长达100 mm。这类个体有发育完全的生殖器官, 在群体中主要起交配产卵的作用。它们的作用十分重要, 一个巢群一旦失去生殖蚁, 巢群不仅无法扩展, 繁殖后代, 而且整个巢群将无法协调, 最后失去控制, 直至整个群体毁灭。有翅成虫经过分飞、脱翅、配对后, 其雄虫逐步演变为蚁王, 雌虫逐步演变为蚁后。黑翅土白蚁群体内有的只有一对原始蚁王、蚁后, 也有群体具多王多后现象, 特别是初建群体, 原始蚁王、蚁后的数量更多, 但蚁王数量往往少于蚁后。在多王多后的群体内, 各个蚁后腹部的大小有时相仿, 有时相差悬殊。这种差别可能是由于各个蚁后营养状况的不同, 也可能是由于年龄上的差异所造成。
有翅成虫, 又称分飞蚁, 即原始蚁王和蚁后的前生, 体长12~14 mm, 头、胸、腹背面黑褐色, 腹面色浅 (黄褐色) , 全身密被细毛;头圆形, 复眼单眼均呈椭圆形, 复眼黑褐色, 单眼橙黄色;触角19节, 第2节长于3, 4, 5节中的任何1节;前胸背板狭于头, 前宽后狭, 前缘中央无明显的缺刻, 后缘中部向前凹入, 前胸背板中央有1淡色的“十”字形纹, 纹的两侧前方各有1椭圆形的淡色点, 纹的后方中央有带分枝的淡色点。黑翅土白蚁巢群只有到成熟阶段后才能产生有翅成虫。在幼龄群体以及衰老群体中, 或群体生活处于不利条件的情况下, 群体内均不产生有翅成虫, 有翅成虫的产生仅在一定时期内, 它们对于维持种类的系统发育有很大意义, 但对原巢的生活和扩展不起显著作用。
1.2 非生殖型
黑翅土白蚁非生殖型白蚁虽有完整的生殖器官, 但发育不完全, 没有生殖能力。在整个巢群内数量最多, 并且起着极其重要的作用, 是蚁巢的建设者和护卫者, 主要包括工蚁和兵蚁[5]。
工蚁是群体内数量最多的一个品级, 占巢群总数87.27%~94.44%。黑翅土白蚁工蚁体长5~6 mm, 头黄色, 胸腹灰白色;头后侧缘圆弧形, 囟位于头顶中央, 呈小圆形的凹陷;后唇基显著隆起, 长相当于宽之半, 中央有缝;触角17节, 第2节长于第3节;腹部白色, 能见到腹腔中褐色的食物。工蚁虽没有生殖机能, 不能繁殖后代, 但担负着筑巢、觅食、清扫、修路、喂食及搬运蚁卵、照顾幼蚁等各项维持群体生存的任务。工蚁形态接近幼体, 除体形大于幼体和具有较深的色泽之外, 身体上没有其他十分突出的突化部位。
兵蚁是非生殖型白蚁的另一个品级。黑翅土白蚁兵蚁体长6~7 mm, 头暗黄色, 头部背面卵形, 最宽处在头的中、后段;上颚镰刀状, 左上颚中前方 (颚的1/3左右) 有1显著的齿, 齿尖朝向前, 右上颚在相当部位有1微齿, 极小;上唇舌形, 沿侧边有直立的毛;触角15~17节, 第2节长度相当于3节与4节之和;前胸背板前部窄, 后部较宽, 前、后部在两侧交角处各有1斜向后方的裂沟, 前、后缘中央皆有凹刻;胸腹部淡黄色至灰白色, 有较密集的毛。兵蚁在整个巢群中的数量虽远不及工蚁, 但要比生殖型的个体多。其数量占整个巢群总数5.56%~12.73%, 随群体大小、群体的年龄和季节的更替而有所不同。在幼年蚁群中, 兵蚁往往迟于工蚁出现[6]。
白蚁巢内除了存在着以上所述的各个品级外, 还有大量的卵、幼虫和若虫以及少量的翅牙型兵蚁、白兵蚁等品系[7]。卵乳白色, 椭圆形, 径0.6 mm。
2 黑翅土白蚁群体建立
(1) 黑翅土白蚁分群与新群体建立。成熟的黑翅土白蚁群体能产生相当数量的有翅成虫。一般黑翅土白蚁的一个成熟群体, 一年内可以产生2000~9000只有翅成虫。若虫在完成最后一次蜕皮后成为有翅成虫, 此类成虫暂时仍留在群体内, 待外界条件适宜时才飞离原群体, 这种现象称为“群飞”、“分群”或“分飞”。黑翅土白蚁有翅成虫分飞一般在4—7月, 分飞前半月工蚁修筑分飞孔突, 孔突高5~6 cm、底径4~8 cm。各个群体修筑的分飞孔数与生活的有翅成虫数量有关, 有几个、几十个甚至百余个分飞孔。
(2) 分飞条件。土壤潮湿, 气温在20℃以上, 相对湿度85%以上, 气压在746~753 mm Hg (995~1004.6 h Pa) 之间, 天气闷热的傍晚19:00—20:00, 1个群体分飞3次左右[8]。有翅成虫分飞后落地, 先脱落翅膀, 然后雌雄配对追逐, 寻找适宜场所, 入土营巢, 形成高约0.5 cm、长约1 cm的小腔室。定居后6~8 d开始产卵, 每天产4~6粒, 第1批卵71~98粒, 约在20 d内产完, 以后有30~45 d的间歇产卵期[9]。原始蚁后最初的产卵速度较低, 尤其第一批产卵粒为极少数, 以后随着群体的成长壮大, 蚁后生殖系统发达程度提高, 其产卵速度增大, 但到衰老时又降低。黑翅土白蚁主要通过有翅成虫分群, 雌雄配对繁殖产生下一代, 等新群体到一定年龄与大小时从群体内产生第二代有翅成虫, 而再次以分群的方式延续其种族[10]。
(3) 黑翅土白蚁的年龄。从刚配对的有翅成虫开始, 整个巢群经过发育的各个时期, 当第一次出现有翅成虫时, 标志该巢群已进入成熟阶段。刘源智等先后在四川珙县林区大量配对饲养黑翅土白蚁新群体, 曾把其中4个已形成了菌圃的巢群带回成都的实验室内, 并适时转移到更大的容器中继续饲养, 有3个巢群在转移后早夭, 另一个巢群发展较好, 在实验室生活了14年, 由于基建拆修振动或暂不清楚的原因, 停止了地表活动。经解剖发现, 蚁巢结构具备层积多腔巢初期的基本特征, 巢群已开始进入成熟阶段或即将进入成熟阶段, 估计黑翅土白蚁群体发育成熟年龄为12~14年[11]。非生殖类型的寿命较短, 从室内饲养记录来看, 工蚁在实验室内可存活2年[12]。蚁王、蚁后的寿命显然要长得多, 有人估计原始蚁王、蚁后的寿命可达30年[13]。
3 黑翅土白蚁生活史
黑翅土白蚁是社会性昆虫, 从卵孵化为幼虫, 幼虫分化为工蚁、兵蚁、若虫等不同的品级, 其若虫可成为具有繁殖能力的有翅成虫。有翅成虫经分飞配对后成为新的原始蚁王和蚁后。蚁后专行产卵, 卵经36~47 d后可孵化, 自幼蚁孵出到出现工蚁需经过19~30 d, 幼蚁有3个龄期, 各龄期约6~9 d;幼蚁发育成兵蚁经1个前兵蚁 (白兵蚁) 阶段, 前兵蚁期11~12 d (参见图1) 。幼虫是指卵孵化后白色的1龄或2龄个体, 此时尚无明显翅芽, 由此蜕皮出现翅芽的老龄虫体称为若虫。若虫在整个群体的虫口数量上占有较高的比例[14]。白蚁各品级在发育中所经历的时间以及龄期的多少并不一致。非生殖个体的发育大约需2个月左右, 而黑翅土白蚁的有翅成虫的幼蚁从开始出现翅芽起到完成最后一次蜕皮至少需半年以上的时间。发育期的长短, 除存在品级之差别外, 也随着群体的大小而改变, 大群体的幼蚁经过的龄期较长, 成熟的工蚁和兵蚁的体形一般较大, 体色也较深[7]。
4 黑翅土白蚁巢穴
黑翅土白蚁是营巢居生活的昆虫。黑翅土白蚁完全在地表下筑巢, 在地面上不露蚁巢的痕迹。巢依土而建, 可以靠近树木的根部或靠近埋藏在土中的木材, 也可以完全不靠近木材而在土壤中。蚁巢是黑翅土白蚁集中生活的大本营, 在白蚁生活中起极其重要的作用, 在自然环境中脱离蚁巢的白蚁是很难长期生存的。
黑翅土白蚁巢的作用主要有: (1) 供给白蚁食料, 其巢内的菌圃本身以及菌圃上的小白球菌可能对白蚁有重要的营养价值, 也可能是必不可少的[15]; (2) 保护白蚁群体免受外敌侵害, 在黑翅土白蚁群体内除兵蚁具有较强大的上颚, 具备一定的御敌能力外, 其余各品级的个体均比较柔弱, 行动迟缓, 御敌能力较弱, 在暴露情况下易受天敌的吞食, 而蚁巢结构严密, 如蚂蚁等昆虫及小动物一般情况下不能破巢侵袭白蚁, 蚁巢可使白蚁减少受天敌的侵害; (3) 提供适宜白蚁生活的良好环境, 白蚁体壁柔软, 对环境的温度[15]、湿度[16]、CO2浓度等均有严格的要求, 而蚁巢能提供保温, 具一定CO2浓度等适宜白蚁生存的物质基础, 对外界而言, 蚁巢内湿度、CO2浓度均较高, 而且其温度也较稳定。
黑翅土白蚁的巢结构比较复杂。蚁巢结构上的分化较为明显, 由几个不同的部分所组成, 在靠近蚁巢中央部分有一个扁形厚壁的坚硬土腔, 专供蚁王、蚁后居住, 一般称之为“王宫”或“王室”。王宫壁上有少数的小圆孔, 与王宫外相通, 工蚁和兵蚁可自由出入, 蚁王、蚁后除非常情况下由工蚁另辟途径迁移外出, 通常一直生活于王宫内[17];巢位于土壤中时最外层是泥壳结构。成熟的黑翅土白蚁不止建筑一个蚁巢, 而是在相邻地点分散地建筑几个蚁巢, 各巢之间有蚁道相通, 蚁王、蚁后所居住的巢称为主巢, 其余仅有其他品级而无蚁王、蚁后的巢称为副巢[18]。
蚁巢和蚁群一样, 也是从小到大发展而来, 黑翅土白蚁不同巢龄的蚁巢, 有不同的结构。由脱翅成虫修建的最早期的蚁巢只不过是一个小型的腔室, 在土壤内的位置一般也都较浅。以后随着巢群的增长和虫体数量的增加, 巢腔逐步扩大, 巢移动方向由浅而深, 先后经历单腔空巢、单腔菌巢、上位寡腔巢、下位寡腔巢、层积多腔巢、块积多腔巢、萎缩多腔巢7个阶段[19]。
黑翅土白蚁蚁巢大多数是经过白蚁细致加工而筑成的。筑巢的原料除去木屑、叶片、草料、土粒外, 还夹杂着白蚁排出的粪粒, 分泌的唾液, 甚至白蚁的尸体, 以及其他一些来源不明的成分。这些完全不同的原料, 经过白蚁巧妙的粘合就构成复杂蚁巢中的各个部分。蚁巢的王宫虽然主要是由泥土构成, 但是质地十分坚硬, 与周围土质截然不同。巢中主要部分是土腔和位于土腔中的菌圃, 菌圃则由无数的球体和菌丝紧密粘合而成。有关菌圃的原料问题一直在争论中, 有些人认为菌圃主要由粪便堆集而成, 有些人认为菌圃由植物碎片经过加工而成。刘源智等曾在实验室内配对饲养黑翅土白蚁新群体中, 观察了菌圃的形成过程, 认为菌圃是由排泄物经过加工并接种培养出白球菌而形成的[20]。
5 黑翅土白蚁行为
黑翅土白蚁是一类营群体生活的社会性昆虫, 其行为与其群体生活方式互相配合, 在许多方面非常特殊, 和其他昆虫有很大区别。
5.1 群喂食
黑翅土白蚁的喂食行为即是在一个群体内个体之间的营养物质的交哺现象。Mc Mahan等采用放射性同位素技术进行研究证实, 在群体营养上工蚁担负着最主要任务, 食物首先由工蚁吞入体内, 以后将已经消化或半消化的食物液体从口吐出或从肠管末端排出, 喂给不能自己取食的幼蚁、兵蚁、蚁王和蚁后。关于新建的群体中工蚁未产生前幼蚁的营养问题, 已在配对饲养的黑翅土白蚁初期单腔巢群建立中观察到, 群内第一批幼蚁的营养由亲蚁供给, 把自身体内储存的营养物质从口中吐出饲养第一批幼蚁。所以, 自幼蚁孵出后的一段时间里, 亲蚁 (不论雌雄) 的腹部干瘪、收缩, 体形较配对时小[6]。
黑翅土白蚁群体内对于幼蚁的照顾非常复杂。新建巢群中的蚁后、蚁王以及后来的工蚁, 经常用口对于幼蚁的体表进行舐刷清洗, 对于尚未能自行取食的幼蚁进行喂食, 把经过初步消化的食物喂给幼蚁;对于最初第1、2龄幼蚁, 甚至于连蜕皮的动作都不能独立完成, 须要依靠工蚁的帮助, 才能把旧皮蜕下。兵蚁由于口器特退化, 不能自行取食, 所以也和幼蚁一样要靠工蚁喂食。蚁王、蚁后生活在特殊的“王宫”里, 极少离开, 也须靠工蚁进行喂食。
5.2 分飞
成熟的黑翅土白蚁群体能产生有翅成虫。若虫在完成最后一次蜕皮后成为有翅成虫, 此类成虫暂时仍留在群体内, 待外界条件适宜时才飞离原群体。黑翅土白蚁有翅成虫分飞一般在4—7月。经过分飞的有翅成虫, 频频振动四翅, 四处迅速爬动, 脱翅, 继续进行追逐行为, 寻找到合适的栖息地后, 就立即掘土筑洞建立“新房”。
5.3 交尾
黑翅土白蚁的交尾活动, 一般在晚上9—10点钟进行, 开始时雌雄互相舐吮或转圈追逐, 经过约2分钟后, 雌蚁、雄蚁的六足撑起, 尾部略往上翘起, 接着两腹末端相接触在一起, 几乎成一直线, 并有轻微的收缩颤动现象。黑翅土白蚁的交尾时间约1~2min, 交尾结束后, 雄蚁又舐吮雌蚁生殖孔处或其他部位, 再行追逐不久后便分开活动。
5.4 产卵
黑翅土白蚁产卵方式均为单产[21]。雌蚁将要产卵时, 静止不动, 腹部收缩起来, 头部低伏, 胸腹部稍高并翘起尾部, 上下收缩振动, 此时常见雄蚁围绕着雌蚁活动而舐吮着它的腹部或头部。雌蚁胸部隆起, 腹部末端慢慢地低下, 上下有力地收缩颤动产出卵粒并随着粘液排出, 卵粒粘在尾部, 待一段时间后才脱落下来, 有时卵在尾部挂约2 h不脱离, 稍息片刻, 尾部挂着卵, 四处爬动, 有时由于挂卵碰到纸上或器壁而落下, 一般多是雄蚁衔脱卵粒为常见。卵粒脱下后, 雄蚁常舐刷雌蚁腹部末端。
5.5 护卵
黑翅土白蚁巢群新建时, 亲蚁 (蚁王、蚁后) 对于卵的照顾非常细致, 常常把卵衔在口中反复舐吮, 然后吐出, 并且不时地搬动卵的位置。等到巢群壮大以后, 亲蚁的这类护卵工作被工蚁所代替。蚁后在王宫内所产的卵, 很快就被工蚁搬到巢内适当的地方堆放起来。所有这些动作, 无疑对于卵的胚胎发育都非常有用, 同时, 衔卵也许还可以起到消除霉菌、促进胚胎发育的效果。当巢群内白蚁全部死亡以后, 余下的卵不久也会死亡。蚁卵一旦脱离巢群的抚育, 在人工的培育下, 至今还未获得孵化发育上的成功实例。
5.6 舐吮
黑翅土白蚁工蚁对于兵蚁以及工蚁个体之间经常进行舐刷, 一次舐刷不仅时间拖延很长, 而且舐刷的动作也非常精致, 往往反复进行数遍。在蚁后的身旁经常围绕着一定数量的工蚁和兵蚁, 工蚁除搬运蚁卵外, 同时聚集蚁后的腹部舐吮, 这种舐吮颇为激烈, 工蚁有时竟把蚁后腹壁的外皮扯下一小块。这种蚁王、蚁后对工蚁的吸引力, 可能是因为蚁后的腹壁能分泌一种工蚁喜好物质所致。
5.7 扩散迁移
黑翅土白蚁的扩散迁移途径主要有以下几种。
(1) 分飞传播。黑翅土白蚁群体通过产生有翅成虫, 举行分飞, 不断产生下一代的群体, 是一条主要的扩散迁移途径。这种传播方式, 距离较近, 而且是逐次渐进的, 往往要受高山、大河、湖泊等因素的阻限, 但在地理分布上是连续的。
(2) 蔓延传播。黑翅土白蚁以蚁巢为中心, 筑路向四面八方蔓延, 活动取食半径达数十米乃至上百米, 或者通过营建副巢、蚁巢转移等迁巢。
(3) 人为传播。黑翅土白蚁易随货物、运输工具、包装材料等被人引入, 传播到别的地方 (地区、国家) , 在环境适宜的条件下定居下来, 繁殖为害。这种传播方式, 其距离较远, 往往在地理分布上会出现不连续现象。
5.8 防卫
黑翅土白蚁的防卫十分复杂, 不同品级有不同的防卫方法, 主要有蚁巢防卫和机械防卫。
(1) 蚁巢防卫。黑翅土白蚁营巢居生活, 以蚁巢为核心, 取食活动都有专门的蚁道, 这样的蚁巢结构使得整个巢群在比较安全的条件下生活、繁殖。有专门为蚁王、蚁后居住的“王宫”, “王宫”一般位于蚁巢的中央, 或蚁巢的底部, 其结构精细, 土质坚硬。蚁巢是一个很好的防卫设施。
(2) 机械防卫。主要包括叮、咬和撕打。每当巢群受到侵犯时, 兵蚁和工蚁立即赶到出事地点, 与入侵的外敌格斗, 这种撕打格斗十分激烈, 甚至不惜牺牲自己, 以保护整个巢群的安全。
5.9 跟踪
黑翅土白蚁的跟踪行为, 是群体活动的基础, 使成千上万个个体在一个群体中有条不紊、次序井然地生活。视力极度退化的兵蚁和工蚁在黑暗环境中, 并不是毫无目的地乱撞, 而是行动非常有次序, 当发现新的食物时, 他们会很快向着新的食源前进, 而当食物耗尽时, 又会有次序地退回巢中, 同时将巢外的食物全部运回巢穴加工分配, 使所有成员都得到一份。这种跟踪行为的物质基础是跟踪信息素, 黑翅土白蚁5~7节的腹板上有一群由细胞特化的跟着腺, 能分泌跟踪素。实验表明, 用正己烷提取的跟踪物在滤纸上画圈, 黑翅土白蚁兵蚁和工蚁就会用触角沿着此圈前进。跟踪行为, 使巢群的个体有机地联系起来, 形成统一行动, 使整个群体像一个完整的生物体一样。
摘要：黑翅土白蚁分布广泛, 为害隐蔽, 破坏严重, 对房屋建筑、水库堤坝、交通通讯、园林绿化、经果作物等各个领域造成严重为害。据2006年重庆市林业有害生物普查结果显示, 白蚁是重庆地区林木的主要害虫之一, 其中以黑翅土白蚁为害最严重, 已成为重庆市林木蚁害的主要种类。黑翅土白蚁属于典型的社会性昆虫, 具有独特的生物学特性。结合已有资料, 综述了林木黑翅土白蚁的品级类型、生活史、群体建立过程、巢穴结果和行为特征等。
林木生物质 篇7
1 生物防治的概况
生物防治是指利用天敌控制害虫的种群密度, 其优点在于能有效地降低农药残留量, 减少环境污染, 控制害虫数量, 节约农业生产成本。早在3000多年前, 我国就开始利用害虫天敌来防治害虫。随着时代的不断发展, 国内外对害虫天敌的研究与调查也不断深化, 包括我国在内, 各国均进行了大量的研究试验。
2 生物防治与害虫综合治理之间的关系
2.1 生物防治技术的进步促进了害虫综合治理的发展
害虫综合治理 (简称IPM) , 是指在重视环境控制作用、不破坏环境的前提下, 考虑到有害生物群落动态及其相关的环境要素, 综合运用各种恰当的技术和行政措施对有害生物进行管理, 使有害生物群落得以控制在经济受害允许水平之下, 并能够将经济、社会和环境效益相统一。害虫综合治理的重点是利用有关知识制定相应规划, 尽可能协调地运用各种手段, 使有害生物种群数量低于经济阙值。综合治理理论是由综合防治理论发展并演变而来, 相比于综合防治更加强调自然控制因素的优先利用, 利用天敌与害虫之间的既相互制约又相互依存这一特点, 有效地保护和利用天敌。
当前, 随着害虫防治技术的发展, 江西萍乡生物防治的范围和领域也在不断扩大, 甚至有专家认为, 任何非机械防治只要是建立在生物学基础上的都可以称作生物防治。与之相对应的是, 害虫综合治理技术也随着生物防治技术的不断进步而日臻完善, 两者呈现相互补充、互相促进的态势。
2.2 生物防治在害虫综合治理中占有重要地位
目前, 随着化学农药的滥用而导致的农药残留、环境污染、病虫害猖獗等问题的频频出现, 减少化学农药的使用已经成为害虫综合治理的基本对策。害虫综合治理的正朝着发展高新技术和生物制剂的方向迈进。为了达到最佳的害虫防治效果, 还要着力保护和引进天敌, 大力推动无公害生物制剂的发展。从这个意义上来说, 将生物防治纳入到害虫综合治理体系已经成为越来越多人的共识。生物防治“预防为主, 综合防治”的植物保护方针, 摆脱了过去“防治病虫害必须要依靠农药”的观念束缚, 与化学防治方法相比具有许多独到的优点:可以提高农作物的产量和质量。由于生物防治能够有效地抑制害虫, 并避免农药污染, 因此能够在提高农产品质量的同时确保人畜安全。避免农业害虫产生抗药性。用化学农药进行防治, 尽管短期内比较见效, 但时间一长, 一旦害虫产生抗药性, 不管农药用得再多害虫也会越治越严重。而生物防治既可以从根本上铲除害虫滋生的温床, 又可以有效遏制化学农药的滥用, 避免造成恶性循环。保护自然天敌资源。害虫生物防治能够人为地增加植物的多样性, 实现农作物的优化配置, 为自然天敌提供良好的生活条件和栖息场所。保护环境。众所周知, 化学农药难以降解, 而倡导生物防治能够有效地减轻各方面的污染, 维持生态平衡, 保护人们赖以生存的自然环境。
3 生物防治在害虫综合治理中的应用
江西萍乡在生物防治的应用上, 主要应采用以下2点方法:
保护和利用本地天敌。自然天敌会对农田生态中害虫的种群密度起到自然控制作用, 特别是本地天敌, 对本地生态环境的适应性和生活力都比较强, 利用本地天敌是防治和控制本地病虫害的一项必不可少的措施。
引进外地天敌。近年来, 引进外地天敌已经取得了非常显著的进展, 成为了生物防治研究和利用的重点。为了弥补一些害虫在国内没有天敌的缺陷, 我国从国外引进了多达300余种害虫天敌, 如从前苏联引进孟氏隐唇瓢虫来控制吹绵蚁, 从日本引进蚜小蜂来防治温室白粉虱等。
以本地为例, 江西省萍乡市属江南丘陵地貌区, 丘陵面积广泛, 森林覆盖率为63.51%, 森林资源比较丰富, 天敌昆虫种类繁多。当地林木保护工作者在害虫综合治理的过程中, 立足于本地实际情况, 科学地采用生物防治策略来指导农业生产。比如在无公害蔬菜的病虫害防治中, 就引用了赤眼蜂防治菜青虫、小菜蛾、棉铃虫菜、螟等鳞翅目害虫, 用草蛉来捕食蚜虫、粉虱、叶螨等初孵幼虫, 用丽蚜小蜂防治白粉虱等。还引进了瓢虫、食蚜蝇、猎蝽等捕食性昆虫天敌。
4 结语
生物防治是害虫综合治理中的重要组成部分。在害虫防治过程中, 应尽可能地优先考虑生物防治方法, 充分发挥生物群落中的生物潜能, 最大程度控制害虫的同时促进生态的可持续发展, 这才是防治林木害虫的最经济、最有效途径。
参考文献
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