王愛民 李新國(guó)

（上海師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 上海 201418）

竹資源在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)中的優(yōu)勢(shì)分析

王愛民 李新國(guó)

（上海師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 上海 201418）

低碳經(jīng)濟(jì)已成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潮流，竹子因其資源豐富、分布廣泛、生長(zhǎng)迅速而且用途廣泛，而成為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)資源。本文分析了竹資源在固碳、替代高能耗材料以及改善生態(tài)環(huán)境方面優(yōu)勢(shì)，指出竹資源在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必將發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。

竹資源；低碳經(jīng)濟(jì)；優(yōu)勢(shì)分析

竹子為廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)的大型木質(zhì)草本植物，主要分布在亞非拉的一些國(guó)家。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球約有竹類植物l 225種，竹林面積達(dá)2 200 萬(wàn)hm2；預(yù)計(jì)21世紀(jì)全球竹林面積將增加2～3倍，面積可達(dá)5 500～6 500 萬(wàn)hm2，竹材年產(chǎn)量將增加2.5～3.5倍。低碳經(jīng)濟(jì)已成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潮流，竹子因其資源豐富、分布廣泛、生長(zhǎng)迅速、高產(chǎn)而且用途廣，而成為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的極佳資源。

1 全球竹資源分布概況

竹類植物主要分布在熱帶及亞熱帶地區(qū)，少數(shù)竹類分布在溫帶和寒帶。根據(jù)地理分布，竹類植物的分布區(qū)可分為3大竹區(qū)，即亞太竹區(qū)、美洲竹區(qū)和非洲竹區(qū)。歐洲沒(méi)有天然分布的竹林，但歐洲國(guó)家從亞、非、拉地區(qū)引種了大量竹類植物。

亞太竹區(qū)是世界最大的竹類植物分布區(qū)。該區(qū)分布竹類植物約50個(gè)屬，900多個(gè)品種，其中具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的竹子約100多種。主要產(chǎn)竹國(guó)家有中國(guó)、印度、菲律賓、韓國(guó)、緬甸、泰國(guó)、孟加拉國(guó)、柬埔寨、越南、日本、印度尼西亞、馬來(lái)西亞、斯里蘭卡等。中國(guó)是世界上竹資源最豐富的國(guó)家，素有“竹子王國(guó)”的美譽(yù)，有39個(gè)竹屬500多個(gè)竹種，面積達(dá)630 萬(wàn)hm2。緬甸有90多種竹子，竹林面積217 萬(wàn)hm2；印度有19個(gè)屬136個(gè)品種，竹林面積為209.7 萬(wàn)hm2；越南、印尼等國(guó)家的竹林資源也頗為豐富。

美洲竹區(qū)有竹類植物18個(gè)屬、270多個(gè)品種。該區(qū)除了鄉(xiāng)土竹種外，還從亞洲引種了大量竹種，比如美國(guó)從中國(guó)引種的剛竹屬竹種就有35種。

非洲竹區(qū)竹子分布范圍較小，具體分布為非洲西部海岸的塞內(nèi)加爾南部、幾內(nèi)亞、加蓬、剛果、扎伊爾、烏干達(dá)、肯尼亞、坦桑尼亞、盧旺達(dá)、布隆迪等國(guó)家。

2 竹子強(qiáng)大的碳匯功能

隨著全球溫室效應(yīng)加劇，全球不斷變暖，更多的物種瀕臨滅絕。減少CO2的排出或者增加對(duì)CO2的吸收，越來(lái)越成為全球環(huán)境發(fā)展的共識(shí)。工業(yè)直接減排具有空間小、壓力大、成本高的特點(diǎn)，而通過(guò)發(fā)展林業(yè)進(jìn)行間接減排，則可降低成本，且易于施行、綜合效益大，成為應(yīng)對(duì)氣候變化最經(jīng)濟(jì)、最有效的途徑。

竹資源是我國(guó)最重要的森林資源，更是一種優(yōu)良的碳庫(kù)植物資源，竹林具有比一般木本林分更強(qiáng)的吸收二氧化碳的能力。竹子生長(zhǎng)迅速，3～4年就可成材，砍伐后可以快速更新，吸收二氧化碳量是普通樹木的4倍。以我國(guó)豐富的毛竹資源為例，毛竹生長(zhǎng)非常迅速，在50天里可以長(zhǎng)到12.5 m高，平均每天長(zhǎng)高近40 cm。50天里一棵毛竹可以吸收固碳1.82 kg，相當(dāng)于每天2輛家用車的二氧化碳排放量。1 hm2毛竹林吸收的二氧化碳相當(dāng)于17位城市居民一年的二氧化碳排放量。據(jù)研究，毛竹林的固碳能力是杉木的1.46倍，是熱帶雨林的1.33倍。集約化經(jīng)營(yíng)的毛竹林年固碳能力更高，通過(guò)集約化經(jīng)營(yíng)，1 hm2毛竹林年固碳能力可達(dá)12.75 t，相當(dāng)于吸收二氧化碳46.75 t，可抵消17個(gè)人一年的二氧化碳排放量。以浙江省為例，近17億株毛竹的碳儲(chǔ)量達(dá)到870 萬(wàn)t，相當(dāng)于固持二氧化碳3 200 萬(wàn)t，超過(guò)一個(gè)千萬(wàn)人口城市1年的二氧化碳總排放量。

通過(guò)發(fā)展竹業(yè)減少大氣中二氧化碳濃度，已成為國(guó)際公認(rèn)的緩解全球氣候變暖的有效途徑。美國(guó)《時(shí)代》周刊曾列出51個(gè)預(yù)防全球變暖的最佳方法，種植竹子就是其中一種?！稌r(shí)代》的點(diǎn)評(píng)說(shuō)：“竹子可以長(zhǎng)成漂亮的天然圍墻，因?yàn)橹褡娱L(zhǎng)得快，能吸收更多的二氧化碳，對(duì)抗擊全球變暖有很大益處。”

中國(guó)竹林面積持續(xù)增長(zhǎng)，立竹度不斷增加，提高了對(duì)二氧化碳的吸收能力，可為減少溫室氣體排放和應(yīng)對(duì)全球氣候變暖做出重要的貢獻(xiàn)。碳匯竹林具有周期短、見效快的特點(diǎn)，在減緩和適應(yīng)氣候變化中發(fā)揮著獨(dú)特的作用。浙江安吉已成為全球首個(gè)竹碳匯試驗(yàn)示范區(qū)。

3 高能耗材料的替代品

替代高能耗材料，是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的根本保障。竹子是替代鋼材、水泥等高能耗材料的首選。鋼材、水泥、玻璃、砂石、粘土磚及其它金屬、化工材料，其原料都是不可再生的礦物資源。傳統(tǒng)建材的生產(chǎn)以巨大的能源、資源消耗為代價(jià)，因而造成嚴(yán)重的環(huán)境資源緊缺和環(huán)境破壞。建筑材料資源的全球性緊缺是十分令人擔(dān)憂的問(wèn)題，尤其是在發(fā)展中國(guó)家，這就促使人們?nèi)ラ_發(fā)利用竹子這種生長(zhǎng)迅速、資源豐富，又能在很多方面滿足建筑建造要求的材料。據(jù)研究，建造相同面積的建筑，竹材的能耗是木材的1/3，是混凝土的1/8，是鋼鐵的1/50。

竹建筑最突出的優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，獲得性強(qiáng)，而且經(jīng)久耐用，可滿足許多國(guó)家對(duì)低廉住房的需求。據(jù)南美哥斯達(dá)黎加的統(tǒng)計(jì)，竹房屋比普通木材住宅的成本便宜20%。同時(shí)，竹建筑的設(shè)計(jì)和建造更具靈活性，能夠通過(guò)更換損壞部分得到經(jīng)常性的維護(hù)。

竹材具有優(yōu)良的力學(xué)特性，包括抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度和抗剪、硬度、抗沖擊性能等。竹材的抗拉強(qiáng)度約為木材的2倍，抗壓強(qiáng)度比木材約高于10%左右；鋼材的抗拉強(qiáng)度雖為竹材的2.5～3.0倍，但鋼材的密度為竹材的10倍左右，因此，竹材的比強(qiáng)度為鋼材比強(qiáng)度的3～4倍。此外竹材還具有很好的彈性和柔韌性。竹材建筑在抗震性、舒適性、耐用性等方面均表現(xiàn)突出。

竹材的再生性使其具有可持續(xù)利用的特性，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。2010上海世博會(huì)集中展示了9座“竹場(chǎng)館 ”，包括印度館、“德中同行之家”展館、馬德里案例館、秘魯館、印度尼西亞館、越南國(guó)家館、寧波騰頭館。突出顯示了竹材在低碳經(jīng)濟(jì)背景下在替代傳統(tǒng)建筑材料中所發(fā)揮的作用。例如，印度館建造了世界上最大的竹子穹頂，僅穹頂和大梁所需竹子就約40 t，“德中同行之家”展館8 m高的2層建筑幾乎完全用竹桿和竹子板材建造。

以竹子為基礎(chǔ)，結(jié)合其他復(fù)合材料工藝改革能產(chǎn)生新型建筑材料。這種新型建筑材料的物理屬性和機(jī)械性能能夠滿足高級(jí)建筑的要求。例如：這種復(fù)合材料能夠用于房梁、平行桁條、房箱、房櫞、天花板、房頂、墻壁、窗和壁板等等。

經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和改良，竹材的深加工技術(shù)已取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，如今竹子完全可以取代木材。發(fā)展竹產(chǎn)業(yè)，這在木質(zhì)資源匱乏的中國(guó)，豐富的竹類資源必將“以竹代木”，極大地緩解木質(zhì)產(chǎn)品供需矛盾。目前，我國(guó)已開發(fā)出竹地板、竹膠板、竹纖維等多種產(chǎn)品，極大地緩解了木材資源的緊缺局面。

4 竹子良好的生態(tài)功能

竹子四季常綠、枝繁葉茂、鞭根發(fā)達(dá)、盤根錯(cuò)節(jié)，有很強(qiáng)的固土功能，能有效防止水土流失。毛竹竹鞭分布較深，一般在15～40 cm范圍內(nèi)。據(jù)研究，1株竹子可固持6 m3土壤，竹林的固土能力是馬尾松林的1.5倍；1 hm2竹林可蓄水1 000 t，6 667 hm2竹林相當(dāng)于一座200 萬(wàn)m3水庫(kù)。

竹林在凈化空氣，改善空氣質(zhì)量方面也發(fā)揮著重要作用。竹林通過(guò)光合作用吸收CO2并釋放O2，調(diào)節(jié)著環(huán)境氣體的平衡。同時(shí)，竹林能釋放豐富的負(fù)氧離子，起著凈化空氣的作用。空氣中負(fù)氧離子含量是衡量一個(gè)地區(qū)空氣質(zhì)量的重要標(biāo)尺，與人體健康密切相關(guān)。世界衛(wèi)生組織對(duì)清新空氣的界定標(biāo)準(zhǔn)是空氣中負(fù)氧離子含量為1 000～1 500 個(gè)/cm3。據(jù)研究，同面積竹林產(chǎn)生的負(fù)氧離子比其他林分多30%。竹子自身能產(chǎn)生負(fù)氧離子，竹纖維中負(fù)氧離子濃度高達(dá)6 000 個(gè)/cm3，相當(dāng)于郊外田野的負(fù)氧離子濃度含量。

5 小 結(jié)

竹類資源集良好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益于一身。在全球氣候變暖，溫室氣體控制和排放權(quán)問(wèn)題已成為國(guó)際關(guān)系中的一個(gè)重要因素的今天，竹林的管理、造林、再造林必將成為國(guó)際碳匯和碳交易體系中的重要環(huán)節(jié)?；谥耦愔参镒陨淼奶攸c(diǎn)，在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必將發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。

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Advantage Analysis of Bamboo Resources in Low-Carbon Economic Development

Wang Aimin Li Xinguo
(College of Life and Environment Science, Shanghai Normal University,Shanghai 201418, China)

Low carbon economy has become the trend of economic development in the world. Bamboo has grown as the advantage resources to develop low-carbon economy due to its rich resource origin, wide distribution, fast growth and broad usage. The paper analyzed the advantages of bamboo in terms of carbon sequestration, high-consumptive material substitution and eco-environment improvement, and pointed out that bamboo resources would play an increasingly important role in low-carbon economic development.

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