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林业科学

破布木的特性及应用前景浅析

  • 仓曲珍 ,
  • 桑旦卓玛 ,
  • 高勇彬
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  • 墨脱县德兴乡农牧综合服务中心,西藏墨脱 860700
高勇彬(1992—),男,河北故城人,硕士,农艺师,从事农业技术推广、作物种质资源创新等工作。

仓曲珍(1988—),女,西藏乃东人,农艺师,从事农技推广与特色产业发展工作。

Copy editor: 吴思文

收稿日期: 2024-11-27

  网络出版日期: 2025-08-28

Analysis of the characteristics and application prospects of Cordia dichotoma

  • CANG Quzhen ,
  • SANGDAN Zhuoma ,
  • GAO Yongbin
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  • Dexing Township Agriculture and Animal Husbandry Integrated Service Center of Motuo County, Motuo 860700, China

Received date: 2024-11-27

  Online published: 2025-08-28

摘要

本文系统梳理了破布木的生物学特性、应用价值及其应用前景,重点分析其在生态修复、生物质能源、纤维材料、药用及食品等领域的应用潜力。破布木是一种多功能的木本植物,具有良好的生长习性与环境适应性,以及较强的生产能力、抗逆性、生态修复潜力、繁殖与扩散能力。该植物是良好的造纸与纤维材料;其叶片、果实和树皮具有清热解毒、消肿止痛等功效,可用来榨油,制作传统糕点和果酱。破布木纤维材料在绿色工业领域应用广泛;其纤维含量高,是生产生物燃料的理想原料,具有改善土壤质量,维持生态系统平衡的作用,在农业可持续发展中具有多重应用价值。

本文引用格式

仓曲珍 , 桑旦卓玛 , 高勇彬 . 破布木的特性及应用前景浅析[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(16) : 32 -35 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.16.008

Abstract

The biological characteristics, application value and application prospects of Cordia dichotoma were systematically reviewed, with a focus on analyzing its application potential in ecological restoration, biomass energy, fiber materials, medicine and food, etc. Cordia dichotoma is a multi-functional woody plant with excellent growth habits and environmental adaptability, as well as strong production capacity, stress resistance, ecological restoration potential, and reproductive and diffusion capabilities. This plant is an excellent material for papermaking and fiber. Its leaves, fruits and bark have the effects of clearing heat, detoxifying, reducing swelling and relieving pain, and can be used to extract oil, make traditional pastries and jams. Cordia dichotoma fiber materials are widely used in the field of green industry. It has a high fiber content and is an ideal raw material for biofuel production. It can improve soil quality and maintain the balance of the ecosystem, and has multiple application values in the sustainable development of agriculture.

破布木(Cordia dichotoma)是紫草科破布木属落叶小乔木,分布于云南、广东、台湾、福建以及藏东南地区[1-2]。该植物具有较强的适应性、抗逆性等,在贫瘠的土壤和极端气候条件下生长良好[3]。其木质纤维含量高,在造纸、纺织等工业领域应用广泛[4-5]。此外,破布木根系发达,能够有效固土保水,可用于生态恢复和环境治理[6]
庞克坚等[7]研究表明,破布木属植物富含黄酮类、挥发油类化合物,具有抗炎、镇痛、免疫调节等作用,药用价值较高。新质生产力强调通过技术创新和资源优化配置,减少对自然资源的消耗,提升资源利用效率[8]。破布木因其生物质能生产潜力、环境修复功能和纤维材料的多功能性,被认为是一种发展潜力较大的植物资源。本文系统梳理了破布木的生物学特性、应用价值及其应用前景,为该植物的推广应用提供参考。

1 破布木的生物学特性

1.1 生长习性与环境适应性

破布木广泛分布于喜马拉雅山脉及其外围山区,可在海拔1 500 m以上位置生长[9]。其喜好高温、湿润、阳光充足的环境,具有较强的耐热、耐旱、耐湿以及耐贫瘠能力。该植物能在不同土壤条件下生长,以在富含有机质的土壤中生长最佳。破布木具有发达的根系结构,这一特性使其起到防止土壤侵蚀、提高土壤中的水分和有机质含量的作用。该植物具有较强的环境适应性,能在边际土地上生存,是重要的环境恢复树种之一。尽管其在高海拔地区生长速度较慢,但枝叶耐寒性较强,能够有效抵御低温环境[10]

1.2 生产能力

破布木因其高纤维和高生物量的特性,被广泛应用于生物质能源的生产[11]。该植物茎干和叶片富含纤维素、木质素等物质,不仅具备作为低成本生物燃料的优势,还适合用作工业原料[12]。其木质纤维通过热解、气化和发酵等技术可以转化为固体(木炭、木屑)、液体(乙醇、甲醇)和气体(沼气)等多种形式的生物燃料,能够一定程度上代替化石燃料,减少碳排放并缓解能源危机[13]。Rozina等[14]研究表明,破布木的热解效率较高,燃烧值与其他木本植物基本相同,甚至略高于普通木材。此外,破布木在生物质发酵过程中能够产生大量的生物沼气,其气体产量高于其他常见的生物质材料。因此,破布木在生物质能源领域具有广阔的应用前景。

1.3 抗逆性与生态修复潜力

破布木叶片和树皮中富含黄酮类、多酚等抗氧化物质,使其能抵御氧化应激,增强对不良环境的耐受性[15]。该植物在生态修复中具有重要作用,其能在干旱、盐碱、重金属污染等不良环境中存活并保持高生长率。其通过根系吸收土壤中重金属和其他有害物质,达到净化污染的目的[16]。其叶片和枝条的降解可以增加土壤肥力,促进其他植被的生长,加速生态系统的恢复[17]。Zulkafifah等[18]研究表明,破布木发达的根系、茂盛的叶片能有效固化土壤,防止风沙侵蚀,改善当地空气质量。综合表明,破布木在生态系统修复中具有较大潜力。

1.4 繁殖与扩散能力

破布木具有较强的繁殖和扩散能力,能通过种子繁殖、根蘖和枝条扦插等方式进行快速繁殖[19]。强大的繁殖能力使其能在短时间内能够覆盖大面积区域,可用于生态恢复和环境治理。此外,破布木种子在20~30 °C条件下具有较高的萌发率[20]。De等[21]研究认为,适当的处理措施可提高破布木种子的萌发率,使其能够迅速适应新的生长环境,为其大规模播种繁殖提供了有利条件。

2 破布木的应用价值

2.1 造纸与纤维材料

破布木纤维具有较高的强度和韧性,在造纸和纺织工业中应用较为广泛。在现代工业中,破布木纤维因其良好的耐久性和柔韧性,被广泛用于生产纸张、纺织品和绳索等[22]。破布木纤维具有较高的拉伸强度和较好的抗老化性能,能够作为天然纤维的替代品,应用于环保包装、建筑材料等领域[23]。在全球对环境问题日益关注和对可降解材料需求增加的背景下,破布木纤维已成为塑料替代品的重要候选材料。

2.2 药用与食用价值

Jamkhande等[24]研究发现,破布木的叶片、果实和树皮均能用于疾病治疗,其具有清热解毒、消肿止痛等功效。现代药理学研究进一步揭示了破布木的药用成分,其含有丰富的黄酮类、酚类和多糖类化合物,表现出抗炎、抗菌及抗氧化特性,能够用于治疗糖尿病、心血管疾病等[25]。其果实富含蛋白质、维生素及矿物质,是一种天然的功能性食品来源。其果实可用来榨油;在南方部分地区,其常用于制作糕点和果酱。

3 破布木的应用前景

3.1 生物质能源与绿色工业材料

破布木因其独特的生物质能特性,展现出广泛的应用前景。其纤维含量高、生物量增长迅速,是生产生物燃料的理想原料之一。通过热解、气化等技术将破布木转化为多种形式的生物燃料,减少了碳排放量,推动了可再生能源发展,为传统化石燃料提供一种替代方案[26]。此外,破布木纤维材料在绿色工业领域应用广泛,在包装与建筑材料方面,由于其具备出色的可降解性和高强度等特性,破布木纤维正逐步成为塑料与木材的理想替代品,有助于减轻对环境的负面影响,实现绿色和可持续发展。

3.2 生态修复与环境保护

破布木是生态修复领域的重要树种之一,其在改善环境方面具有重要作用。该植物能在部分水土流失较严重区域起到恢复植被覆盖、改善土壤质量,维持生态系统平衡的作用[17]。破布木深层根系能够吸收空气中的有害气体,有利于防止风沙侵蚀,对大气污染治理具有积极作用。破布木在城市空气净化过程中能有效吸收二氧化碳,并通过根系净化水质,减少有害物质,提升环境质量。
该植物耐湿、耐旱能力较强,适用于各种生态修复环境,在湿地生态修复和矿区生态恢复中具有广泛应用前景。其具有速生特性,能在短期内提供丰富的植被覆盖,有助于改善生态环境、增强生物多样性和生态系统稳定性。在矿区修复中,破布木凭借良好的生物修复能力,能够有效吸收污染土壤中的重金属,提高土壤质量,为矿区恢复提供有效途径。

3.3 农业可持续发展

破布木在农业可持续发展中具有多重应用价值。首先,其叶片与果实可作为饲料,为畜牧业提供丰富的营养来源。其叶片富含蛋白质和纤维素,能够替代部分饲料作物,从而降低农业生产成本[17]。其次,破布木在轮作与间作系统中的应用价值较高,其固氮功能有助于提高土壤肥力,减少对化肥的依赖,并改善农业生态环境。在部分缺水或土地贫瘠的地区,破布木凭借其抗逆性和高产性,成为提高农业生产力的重要手段。此外,该植物可以通过木材、药用等多种途径促进农村经济的多元化、可持续发展,为农民提供了新的收入来源。

4 结论与展望

尽管破布木在多个领域展现出较大的应用潜力,但其在现代生产体系中的应用仍面临一些挑战。为充分发挥破布木在新质生产力发展要求下的作用,未来需从以下几个方面开展研究。

4.1 基因改良与品种优化

破布木具有广泛的适应性和高产性,但其不同品种在产量、抗逆性和纤维质量方面存在明显差异。未来研究应致力于通过基因改良和品种选育,提高破布木的经济价值;通过现代生物技术手段,培育出适应不同生态环境的高产优质破布木品种。

4.2 生物质能转化技术水平提升

目前,破布木在生物质能生产方面的技术水平有待提高,导致其难以实现大规模的商业化应用。未来研究应重点在于提高破布木的转化效率,降低生物质能的生产成本,尤其是在优化热解、气化和发酵等技术领域的生产工艺。

4.3 生态修复效果的长期评估

尽管破布木在生态修复中的短期效果已得到了广泛验证,但其长期的生态影响仍需进一步评估。特别是在重金属污染土壤修复和荒漠化治理中的长期表现,需进行长期的监测和评估。

4.4 推广应用与合作研究

合作交流对推动破布木的全球化应用至关重要,在品种改良、技术创新和市场应用等方面加强合作,有利于扩大破布木的推广应用范围。
综上,破布木作为一种多功能性植物,具有速生特、高纤维含量和抗逆等优势,使其成为生物质能生产、生态修复以及食药领域中的重要资源。未来需在品种改良、技术优化、功能开发和推广应用等方面加强研究。
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