郭倫發(fā)，王新桂，江新能，林春蕊

（廣西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所，廣西 桂林 541006）

木本油料植物指的是可再生的生物質(zhì)能源樹種。油脂類型主要有食用油脂和工業(yè)油脂兩大類，食用油脂主要有茶油、核桃油、橄欖油等，工業(yè)油脂主要有桐油、山蒼子油等。近年來(lái)，能源危機(jī)對(duì)人們生活的影響問(wèn)題越來(lái)越突出，如何尋找新型替代能源以緩解能源危機(jī)所帶來(lái)的不利影響已成為世界性的共同科研任務(wù)，利用木本油料植物來(lái)生產(chǎn)生物柴油更是目前相關(guān)研究的熱門課題[1]。我國(guó)物種資源豐富，目前已查明的油料植物有1 554種，隸屬于151科697屬，含油量在40%以上的植物有154種，但是，分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)、可用作建立規(guī)?；镔|(zhì)燃料油原料基地的喬灌木樹種卻不足30種[2]，因此，通過(guò)挖掘野生木本油料植物資源，人工選育或繁育出含油量高、產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)良木本油料植物品種，并進(jìn)行大面積推廣種植，對(duì)于解決目前的能源問(wèn)題和糧油安全問(wèn)題都具有重要意義。

廣西是我國(guó)煤炭、石油等能源較為缺乏的省區(qū)之一，卻是我國(guó)植物資源最為豐富的省區(qū)之一，其野生維管束植物有8 562種[3]，僅次于云南和四川，居全國(guó)第三位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，廣西栽培和野生的種子（或其他貯油部位）含油量在10%以上、有一定開發(fā)價(jià)值的油脂植物約有380種，分屬77科188屬[4]，其中大多數(shù)為木本和木質(zhì)藤本。這些木本油料植物性狀各異，很難用單一的指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行評(píng)判，需要從生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等方面綜合考慮，選取適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)建立綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。為了更全面地分析和研究廣西木本油料植物的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益，從而為廣西木本油料植物的開發(fā)利用提供決策參考和科學(xué)依據(jù)，筆者對(duì)廣西木本油料植物的生物學(xué)特性、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)性狀等方面的情況進(jìn)行了調(diào)查，獲得了詳細(xì)的第一手資料，并在專家評(píng)判調(diào)查的基礎(chǔ)上建立了木本油料植物生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，選定4個(gè)生態(tài)指標(biāo)和5個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，采用層次分析法確定了各指標(biāo)的權(quán)重，并以此體系對(duì)廣西29種主要木本油料植物進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果可為廣西木本油料植物的開發(fā)利用提供參考。

1 木本油料植物生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

1.1 建立木本油料植物生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系采用三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，指標(biāo)的選取以普適性、科學(xué)性、可比性、客觀性和調(diào)查時(shí)的可操作性為原則，所選取的指標(biāo)概念明確，數(shù)據(jù)容易獲取，并能夠轉(zhuǎn)化為定量的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行表述?；谝陨显瓌t，結(jié)合前人的理論研究成果，建立了木本油料植物生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架，該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由目標(biāo)層（A）、制約層（B）與指標(biāo)層（C）構(gòu)成（見(jiàn)圖1），具體評(píng)價(jià)指標(biāo)包括生態(tài)系統(tǒng)（習(xí)性、形態(tài)、生境、頻度）與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)（生長(zhǎng)速率、果實(shí)大小、果實(shí)產(chǎn)量、果實(shí)含油量、油脂用途）的9個(gè)指標(biāo)，各指標(biāo)的具體性狀類型描述如下：C1習(xí)性，常綠喬木、落葉喬木、常綠灌木、落葉灌木；C2形態(tài)，闊葉、針葉；C3生境，石山和土山、石山、土山；C4頻度，常見(jiàn)、一般、少見(jiàn)；C5生長(zhǎng)速率，快、中、慢；C6果實(shí)大小，大（＞2 cm）、中（1～2 cm）、?。ǎ? cm）；C7果實(shí)產(chǎn)量，以實(shí)測(cè)的產(chǎn)量計(jì)算；C8果實(shí)含油量，以實(shí)測(cè)含油量轉(zhuǎn)化成果實(shí)含油量計(jì)算；C9油脂用途，食用、生物柴油原料、化工原料。

圖1 木本油料植物生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架Fig. 1 Index system of integrated ecological and economic benefits of woody oil plant

1.2 各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

由于各指標(biāo)的作用不同，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響程度有差異，為了區(qū)分其對(duì)系統(tǒng)影響的差異性，需要將不同的指標(biāo)賦予不同的權(quán)重。目前確定指標(biāo)權(quán)重的方法很多，其中應(yīng)用較多的是專家評(píng)判調(diào)查法（Delphi）和層次分析法（AHP）[5]，文中采用Delphi法和AHP法相結(jié)合的方法來(lái)確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。AHP法是美國(guó)著名數(shù)學(xué)家T.L.Saaty于20世紀(jì)70年代提出的，這種方法是將相互關(guān)聯(lián)的要素按隸屬關(guān)系劃分成若干層次，通過(guò)兩兩比較的方式確定層次中諸因素的相對(duì)重要性，然后綜合人們的判斷結(jié)果，給出決策因素重要性的總排列次序[5-7]。

本研究共邀請(qǐng)了8位從事植物分類、植物資源、生態(tài)學(xué)、栽培學(xué)等相關(guān)工作的專家填寫調(diào)查表。根據(jù)各位專家的經(jīng)驗(yàn)與判斷，比較木本油料植物生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的相對(duì)重要性，以及指標(biāo)層中各指標(biāo)的相對(duì)重要性，采用1～9的標(biāo)度方式確定相對(duì)重要的程度。

用yaahp0.5.0版層次分析法軟件對(duì)專家評(píng)判調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立相應(yīng)的判斷矩陣，把判斷矩陣的數(shù)據(jù)輸入電腦進(jìn)行計(jì)算，對(duì)不能達(dá)到一致性檢驗(yàn)要求的判斷矩陣返回重新填寫，達(dá)到一致性檢驗(yàn)要求的數(shù)據(jù)則可計(jì)算出該名專家的評(píng)判調(diào)查結(jié)果。由8位專家的評(píng)判調(diào)查結(jié)果計(jì)算出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的平均權(quán)重，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。表1顯示，在整個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，C7果實(shí)產(chǎn)量的權(quán)重最大，達(dá)到0.171 5，其他各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重依次是C8果實(shí)含油量（0.166 8）、C4頻度（0.140 6）、C9油脂用途（0.125 5）、C5生長(zhǎng)速率（0.101 0）、C6果實(shí)大小（0.088 7）、C1習(xí)性（0.083 8）、C3生境（0.077 6）和C2形態(tài)（0.044 5）。

表1 各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的調(diào)查結(jié)果Table 1 Investigation result of weights of each evaluation indexes

1.3 各評(píng)價(jià)指標(biāo)涉及的物種性狀的賦分

為了對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，獲得最終的量化數(shù)據(jù)，還需要對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)涉及的具體物種性狀進(jìn)行賦分，各評(píng)價(jià)指標(biāo)不同性狀的賦分值從專家調(diào)查數(shù)據(jù)中獲得，向8位專家分別發(fā)放評(píng)價(jià)指標(biāo)不同性狀賦分表，采用百分制對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)涉及的各類性狀進(jìn)行賦分，計(jì)算出平均值，結(jié)果見(jiàn)表2。其中，C7果實(shí)產(chǎn)量和C8果實(shí)含油量以實(shí)測(cè)值計(jì)算，為了統(tǒng)一量綱，需要對(duì)實(shí)測(cè)值進(jìn)行轉(zhuǎn)化，獲得百分制的相對(duì)值，果實(shí)產(chǎn)量和果實(shí)含油量賦分值的計(jì)算公式分別如下：

表2 評(píng)價(jià)指標(biāo)中各個(gè)性狀的賦分值Table 2 Scores of each characters in the evaluation indexes

果實(shí)產(chǎn)量的賦分值＝某個(gè)物種產(chǎn)量/參評(píng)物種最大產(chǎn)量×100；

果實(shí)含油量的賦分值＝某個(gè)物種果實(shí)含油量/參評(píng)物種最大果實(shí)含油量×100。

2 廣西主要木本油料植物生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)

2.1 廣西主要木本油料植物資源調(diào)查與數(shù)據(jù)采集

資源調(diào)查依托國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目“非糧柴油能源植物與相關(guān)微生物資源的調(diào)查、收集與保存”的廣西專題進(jìn)行，項(xiàng)目組在2009至2013年分別對(duì)桂東北、桂西、桂南、桂東等區(qū)域進(jìn)行了野外實(shí)地調(diào)查，調(diào)查區(qū)域涉及桂林、龍勝、靈川、永福、靖西、龍州、武鳴、上思、賀州、環(huán)江等35個(gè)縣市，包含花坪、貓兒山、十萬(wàn)大山、大明山、大瑤山、弄崗、九萬(wàn)山等21個(gè)自然保護(hù)區(qū)，共采集種子310份，標(biāo)本 582份，隸屬75科168屬 287種，其中木本（含木質(zhì)藤本）植物種子244份，隸屬62科129屬236種。采集數(shù)量最多的為樟科26種，其次為殼斗科20種，大戟科14種，蕓香科14種，山茶科11種，冬青科10種；同時(shí)還調(diào)查記錄了每種目標(biāo)植物的習(xí)性、形態(tài)、生境、頻度、生長(zhǎng)速率等指標(biāo)，采集成熟的果實(shí)和種子，并測(cè)定果實(shí)大小和果實(shí)產(chǎn)量，走訪詢問(wèn)或查閱相關(guān)資料，分析了各種植物油脂的用途；采集的種子提交給華南植物園以檢測(cè)其含油量、油脂成分等指標(biāo)。根據(jù)華南植物園檢測(cè)提供的油脂含量數(shù)據(jù)，種子或種仁油脂含量在30%以上的木本（含木質(zhì)藤本）植物有76種，隸屬于27科，最多的依次是樟科17種，山茶科11種，大戟科8種，這三科的數(shù)量占總科數(shù)的47.37%；文中從這76種植物中篩選出果實(shí)或種子較大且有一定經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的木本油料植物29種作為評(píng)價(jià)對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)。29個(gè)參評(píng)物種隸屬于10科，其中樟科10種、大戟科6種、山茶科5種、木蘭科2種，藤黃科、橄欖科、無(wú)患子科、胡桃科、八角楓科和安息香科各1種。參評(píng)物種各性狀指標(biāo)的調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表3，其中果實(shí)產(chǎn)量由單株產(chǎn)量和單株占地面積折算成公頃產(chǎn)量，單位為kg·hm-2，果實(shí)含油量是根據(jù)種仁（或種子）含油量、種子出仁率、果實(shí)出核率等調(diào)查檢測(cè)的數(shù)據(jù)計(jì)算得出的。

2.2 廣西主要木本油料植物生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)表3的調(diào)查結(jié)果，對(duì)照表2各個(gè)性狀指標(biāo)的賦分值，將各性狀指標(biāo)的賦分值乘以相應(yīng)的權(quán)重可得該指標(biāo)的評(píng)價(jià)值，將9個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值相加，其總和即為該樹種的綜合評(píng)價(jià)值。其計(jì)算公式如下：

表3 廣西主要木本油料植物生態(tài)經(jīng)濟(jì)性狀的調(diào)查結(jié)果Table 3 Investigation results of ecological and economic characters of main woody oil plants in Guangxi

式中P為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)值，Wi為第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，Pi為第i個(gè)指標(biāo)的賦分值。參評(píng)物種的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 廣西主要木本油料植物生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4 Comprehensive evaluation result of ecological and economic characters of main woody oil plants in Guangxi

表4顯示：在參評(píng)的29個(gè)物種中，木油桐的綜合評(píng)價(jià)值最高，達(dá)到77.66；油桐排在第六位，其評(píng)分值為71.11。以木油桐與油桐的種子榨取的油脂統(tǒng)稱為桐油，其主產(chǎn)于我國(guó)，是稱譽(yù)國(guó)內(nèi)外的重要工業(yè)原料。油桐在中國(guó)具有悠久的栽培歷史，早在宋代就已有大規(guī)模的人工栽培，20世紀(jì)50年代是我國(guó)油桐種植的黃金時(shí)期，1957年我國(guó)油桐人工栽培總面積達(dá)到151萬(wàn)hm2[8]；至20 世紀(jì)80年代，全國(guó)油桐栽培面積最大達(dá)180萬(wàn)hm2，期間收集整理了我國(guó)所有的油桐品種資源184 個(gè)，從中選出了一大批優(yōu)良無(wú)性系和家系，在全國(guó)建立了3個(gè)油桐種質(zhì)基因庫(kù)[9]；2007年9月，國(guó)家林業(yè)局批準(zhǔn)建設(shè)的首批國(guó)家重點(diǎn)林木種質(zhì)資源保護(hù)項(xiàng)目——國(guó)家油桐種質(zhì)資源保存庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目在油桐主產(chǎn)區(qū)湘西自治州永順縣湘西土家族苗族自治州森林生態(tài)研究實(shí)驗(yàn)站實(shí)施，由湖南省林木種苗站監(jiān)督執(zhí)行，中南林業(yè)科技大學(xué)負(fù)責(zé)收集種源、品種（類型）、家系和無(wú)性系（以下簡(jiǎn)稱為品系）等種質(zhì)基因資源100個(gè)以上[10]。綜合評(píng)分排名第二的是石栗（74.02），石栗具有生長(zhǎng)速率快、果實(shí)大、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)[11]，其油脂可以作為生物柴油的原料油[12-13]；綜合評(píng)分第三的是中華安息香（73.04），目前還沒(méi)有關(guān)于中華安息香油脂方面的研究報(bào)道；綜合評(píng)分第四的是油茶（72.94），油茶是世界上主要食用油料樹種之一，中國(guó)是世界上山茶屬資源最豐富的國(guó)家，選育出的優(yōu)良農(nóng)家品種、優(yōu)良家系和優(yōu)良無(wú)性系等油茶高產(chǎn)品種近400個(gè)[14]，茶油主要由不飽和脂肪酸組成，此類不飽和脂肪酸 是人體內(nèi)不能合成而又必需的脂肪酸，是品質(zhì)優(yōu)良穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)食用油[15]。綜合評(píng)分第五的為山蒼子（71.36），山蒼子油是重要的香料油脂之一。綜合評(píng)價(jià)值最低的是厚樸（56.56）。綜合評(píng)分排在前15位的物種中，除了中華安息香外，其余14個(gè)物種均是樟科、大戟科和山茶科植物，說(shuō)明樟科、大戟科和山茶科是木本油料植物的大科，這三科的物種具有很大的挖掘潛力，這與王智、林鐸清等人的研究結(jié)果相一致[16-17]。

3 討 論

生態(tài)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)多種多樣，在選取過(guò)程中要充分考慮指標(biāo)的普適性、可比性、數(shù)據(jù)的可獲得和可量綱化等因素，有些指標(biāo)由于很難以判斷和描述，以及不能轉(zhuǎn)化為可對(duì)比的量綱數(shù)據(jù)，如加工方法、加工難易程度、是否具有其他用途（材用、藥用）等指標(biāo)，這些指標(biāo)均未列入評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中。

在9個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，頻度與果實(shí)產(chǎn)量的權(quán)重大，調(diào)查結(jié)果受人為因素的影響也大，所以有必要對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行特殊分析。頻度是生態(tài)系統(tǒng)中的主要指標(biāo)，但是由于很多樹種自然分布少，人工栽培尚未進(jìn)行，因此以目前實(shí)際調(diào)查結(jié)果計(jì)算出的評(píng)價(jià)值就會(huì)偏低；對(duì)于果實(shí)產(chǎn)量，調(diào)查所取的是優(yōu)株產(chǎn)量，但是，由于受調(diào)查范圍和調(diào)查樣本數(shù)量的限制，調(diào)查植株并不一定都能代表該物種最優(yōu)的單株，因此，計(jì)算結(jié)果一般也會(huì)偏低，特別是對(duì)于頻度為“少見(jiàn)”的物種其誤差會(huì)更大。文中評(píng)價(jià)結(jié)果主要是為了給人工栽培和人工選育種提供參考的，而在人工栽培過(guò)程中，物種的頻度會(huì)隨著栽培面積的改變而改變，果實(shí)產(chǎn)量也會(huì)隨著人工選育的優(yōu)良單株及其栽培方法的改變而改變。為了減少人為因素的影響，更好地體現(xiàn)出物種的本來(lái)屬性，筆者對(duì)其余7個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)重新進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，在剔除頻度和果實(shí)產(chǎn)量指標(biāo)后，其余7個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合評(píng)分值從高到低依次是海南新木姜子、鴨公樹、毛葉木姜子、閩楠、紫楠、山蒼子、山橿、中華安息香、豹皮樟、油茶、香葉樹、金花茶、毛黑殼楠、宛田紅花油茶、八角楓、石栗、烏欖、油桐、紅皮糙果茶、嶺南山竹子、干果木、木油桐、東京桐、厚樸、喙核桃、六瓣石筆木、觀光木、烏桕、山烏桕，其中排在前7位的均為樟科樹種。調(diào)查和檢測(cè)結(jié)果顯示，樟科的很多樹種種子含油量高，其中海南新木姜子為此次采集種子中含油量最高的物種，其種仁含油量達(dá)到68.74%，但是，由于樟科樹種種子普遍偏小，產(chǎn)量不高，因此制約了其開發(fā)與利用，如果能夠通過(guò)人工繁育，培育出種子粒大、產(chǎn)量高的優(yōu)良單株，其將具有更為廣闊的應(yīng)用前景。

參評(píng)的29個(gè)物種中，有閩楠、紫楠、金花茶、厚樸、喙核桃、觀光木共6種植物為國(guó)家或廣西重點(diǎn)保護(hù)植物，這些物種自然分布少，有的具有很好的開發(fā)利用價(jià)值，如閩楠為優(yōu)質(zhì)用材樹種，金花茶為名貴的觀賞植物且其具有很好的藥用價(jià)值，觀光木是優(yōu)良的綠化樹種，如果能夠通過(guò)人工育種，可培育出果實(shí)產(chǎn)量高的優(yōu)良單株進(jìn)行推廣種植，對(duì)這些植物的保護(hù)性開發(fā)將更具重大意義。

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