全 文 ：第 27 卷 第 4 期
2011 年 7 月
森 林 工 程
FOREST ENGINEERING
Vol. 27 No. 4
July，

2011
桉树、厚荚相思和马占相思树种热值比较分析
王 娜，孙墨珑* ，王立海
(东北林业大学工程技术学院，哈尔滨 150040)
摘 要:充分利用木质能源对于缓解我国能源危机，减轻生态负荷有很大作用。为此，对广西省北海市合浦县内桉
树、厚荚相思和马占相思三种速生树种的热值进行试验研究。结果表明，桉树的热值为 19. 782kJ /g，马占相思的热值为
20. 640kJ /g，厚荚相思的的热值为 20. 978kJ /g;桉树、厚荚相思和马占相思三树种的各器官中，热值由高到低的顺序大致
为树叶和树枝、树干边材、树干心材和树皮，其中，马占相思树皮的发热量界于树叶与树枝之间。
关键词:速生树种;桉树;厚荚相思;马占相思;热值
中图分类号:S 789 文献标识码:A 文章编号:1001 － 005X (2011)04 － 0001 － 02
Comparative Analysis on Calorific Value of Eucalyptus，Acacia mangium and Acacia crassicarpa /Wang Na，Sun Molong，
Wang Lihai (College of Engineering and Technology，Northeast Forestry University，Harbin 150040)
Abstract:Making full use of wood energy is quite significant to ease Chinas energy crisis and to reduce the ecological load． An experiment was
conducted to study the calorific value of Eucalyptus，Acacia mangium and Acacia crassicarpa in Hepu couty of Beihai city，Guangxi province． Results
show that the calorific value of the three species is 19. 782kJ /g，20. 640kJ /g and 20. 978kJ /g，respectively． The calorific value of the organs in each
species from high to low order is almost the same，which is leaves，branches，sapwood of the trunk，heartwood of the trunk and bark． However，the
value of bark in Acacia crassicarp is between its leave and branch．
Keywords:fast-growing species;Eucalyptus;Acacia mangium;Acacia crassicarpa;calorific value
收稿日期:2011 － 01 － 04
基金项目:国家林业公益行业科研专项项目 (200904022)
第一作者简介:王娜 (1986 －) ，女，吉林松原人，硕士研究
生。研究方向:森林环境分析与木材无损检测。
* 通讯作者:孙墨珑 (1961 －) ，女，辽宁黑山县人，博士，教
授。研究方向:林产化学与加工工程。
桉树 (Eucalyptus)是我国南方最重要的速生商品
林树种，也是优良的能源树种。其抗旱能力、耐贫
瘠能力、抗盐碱、耐水浸、抗风和耐寒性都很强，
适应性广，且具有高效的光合作用机制，因此其人
工林是世界上生长最快、生物量最大的一种人工林
生态体系［1］。马占相思 (Acacia mangium)与厚荚
相思 (Acacia crassicarpa)均属于相思属树种，是
含羞草科金合欢属常绿高大乔木，原产澳大利亚昆
士兰沿海，以及巴布亚新几内亚等地，中国在 20
世纪 70 ～ 80 年代将它们引种于我国广东和广西省。
由于其具有适应性广，病虫害少，出材率高，速生
丰产，用途广泛，并具改土固氮等优点，近年来，
在南方短周期人工林建设中得了迅速的发展，并产
生了显著的生态效益和经济效益［2 － 4］。
我国林业科学研究者在对上述树种的树木生
理、森林生态、种源试验、引种栽培、营养繁殖育
苗、造林、木材加工及性质等方面进行了大量的研
究。但对于其在能源利用方面及燃烧特性等方面的
研究还较少。在当今世界性能源紧张、石油日渐稀
少、环境污染严重、生态不平衡加剧的情况下，不
断开发使用生物质能源的优势越发凸显出来。木质
能源以其能量密度相对较高、环境污染小、便于就
地利用等优点已成为人类可以依靠的重要能源。有
效地利用木质燃料来解决我国煤炭、石油等石化能
源资源的短缺具有重要意义。而发热量是木质燃料
的重要参数之一，因此，本文以桉树、马占相思和
厚荚相思三个南方常见的速生树木为样本，对其发
热量进行测定，以期为其热值研究方面提供一定的
参考，从而更好地发挥其能源利用方面的价值。
1 试验材料
试验样本选自广西省北海市合浦县。合浦县地
处于东经 108°5045″ ～109°4728″、北纬 21°26 ～ 21°
5534″之间的过渡热带沿海平原地区，土壤土质由砂
质粘土、砂砾构成，地层结构稳定，承压能力强，
是典型的季风海洋性气候，多年平均气温 22. 4℃，
年均降水量1 800mm，年均日照时数1 921h，极端最
高气温约 38℃，极端最低气温 －0. 8℃，全县无霜期
平均每年 350d，光照充足，雨量充沛，一年四季均
可耕种，在发展南亚热带作物方面具有优越的自然
条件。全县有林面积64 938. 3hm2，其中桉树类
39 123. 3hm2，速生桉树26 600hm2，该县的周边地区
亦大量种植相思类树种。
DOI:10.16270/j.cnki.slgc.2011.04.024
森 林 工 程 第 27 卷
在该地区取桉树、厚荚相思和马占相思各树种
的树干、树枝和树叶备试验用。将树干试样的树皮
与木质部分离，得到树皮试件。再将树干木质部的
心、边材分离开并挑选边材靠外侧及心材靠近内侧
的木质分别作为心、边材试件。去除树叶上的灰尘
杂质，形成树叶试件。连同树枝，试样共计 15 种。
2 试验方法
分别将树皮试件、心材试件和边材试件切成火
柴棒大小，放在实验室中自然干燥 30d;然后将所
有试件利用 FZ102 型微型植物粉碎机进行粉碎;
最后将试样放进 101 － 1A 型电热鼓风干燥箱内进
行干燥，温度设定为 (105 ± 5)℃。连续干燥 2h
后，每隔 10min从干燥箱内取出试样称重，当其前
后之差不超过 0. 1g 时视为干燥充分，此时干燥箱
内的试样可以直接用来试验。因为样本中包含桉树
等吸水性较强的树种，为了尽量减小误差，在试验
进行中每次取出足够一次试验用的试样后，即将其
放回干燥箱内以待下次使用。
发热量采用 YX-ZR 金鹰自动量热仪测定，每
一个试验用样进行不少于 2 次的测定，取极差小于
150J /g的 2 次数据的平均值作为试验数据［5］。
3 结果与分析
此次试验得出的试验结果见表 1。
由表 1 可见，本次试验中，三个树种各部位的
热值大小顺序由高到低依次为树叶、树枝、树干边
材、树干心材和树皮，此结果与相同气候带一般植
物体器官热值的大小规律相一致［6］。
表 1 各树种不同部位发热量 MJ /kg
Tab. 1 Caloric value of different parts of each tree species
树 种
树木部位
树 皮 树 叶 树 枝 心 材 边 材
桉 树 17. 80 ± 0. 02 21. 75 ± 0. 02 19. 87 ± 0. 02 19. 65 ± 0. 00 19. 83 ± 0. 02
厚荚相思 19. 88 ± 0. 00 22. 25 ± 0. 01 20. 87 ± 0. 04 20. 07 ± 0. 01 20. 13 ± 0. 01
马占相思 22. 07 ± 0. 04 22. 15 ± 0. 04 20. 28 ± 0. 01 20. 20 ± 0. 02 20. 20 ± 0. 02
植物体不同器官间热值存在差异，其大小主要
受器官内含有的有机成分的影响。木材的不同成
分，其高位发热量各不相同。其中，纤维素、半纤
维素约为17 238kJ /kg，木素为26 656kJ /kg，树脂
为38 074［7］，故对植物热值影响最大的因子是树
脂，其次为木素，纤维素等。由于植物热值的高低
受植物对太阳能的转化效率的影响［5］，从植物解
剖学和植物生理学角度看，叶是植物体生理活动最
活跃的器官，能合成高能有机物，含有较多的高能
化合物如蛋白质和脂肪等物质，因此，叶的干重热
值一般较高。而树干、树枝为支持器官，其内含有
树脂等高能化合物较少，故其热值相对于树叶来说
较低［7］，但其木素、纤维素等含量较高，热值相
对于树皮来说较高。由于树木的热值还与营养物质
的输送过程密切相关，树木进行光和作用合成的有
机物，沿枝输送进树干中。在营养物质传送的过程
中，脂类和蛋白质等高能化合物的输送速率要低于
碳水化合物等低能光和产物，但其各自的积累速率
却正好相反。因此，高能化合物在输送过程中的积
累浓度由叶、枝、干逐渐降低，所以树枝的发热量
高于树干。有机物的积累还在木材密度的变化上体
现出来，一般情况下，树干心材的密度应高于树干
边材的密度，且由于心材比边材含有更多的树
脂［8］，因此树干心材的发热量应高于树干边材的
发热量，本文研究却有相反的结果，这与采样选取
树种的树龄有关系，本次取样的各树种均为幼树，
心材的转化还不完全，在转化过程中单宁树脂等未
得以完全沉积于心材处所致［9 － 10］。树皮主要的功
能是保护木质部和与外界进行水分交换等，其有机
物含量较少，有一定的能量损失，因此其热值最
低。但是马占相思的树皮热值仅低于树叶的热值，
较其他部位相比都高，这是由于马占相思树皮是一
种优良的栲胶原料，其绝干树皮内有机物质单宁的
含量高达 36. 75%所致。
桉树、厚荚相思和马占相思三树种各自的平均
发热量依次为 19. 7815 kJ /g、20. 6395 kJ /g 和
20. 978 kJ /g。其三者的平均热值都高于我国南亚
热带的平均植物热值 19. 42kJ /g［5］。说明此三个树
种燃烧都能产生较高的热量，在薪材利用方面均比
较有优势。三者相比较，发热量由高到低依次为马
占相思、厚荚相思和桉树，故对于此三个树种作为
薪材来讲，仅从热值方面考虑，同等条件下可优先
选择马占相思树种。但对于纸浆材来说，由于所选
树种应从热值、年收获量考虑，故 4a 就可以收获
的桉树更适合作纸浆材。
(下转第 6 页)
2
森 林 工 程 第 27 卷
(3)以木质剩余物与向日葵秸秆为原料制作
外包装材料，通过合理的预处理和控制热压工艺，
能达到一般木材要求，可以作为包装工业木材的代
用品。
(4)开发木质剩余物资源研制包装材料，不
管在技术上、经济上以及产品质量和应用上均是理
想的人造板材，因此该材料具有广阔的发展前景。
【参 考 文 献】
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［责任编辑:杨学春］
(上接第 2 页)
4 结 论
(1)桉树、厚荚相思和马占相思三树种燃烧
的平均热值分别为 19. 782kJ /g，20. 640kJ /g 和
20. 978kJ /g。
(2)桉树、厚荚相思和马占相思三树种各器
官部分的发热量由高到低的顺序大致为树叶、树
枝、树干边材、树干心材和树皮。其中，马占相思
的树皮发热量界于树叶与树枝之间，这是因为其树
皮内含有有机物质单宁的成分较高得缘故。
(3)桉树、厚荚相思和马占相思三种南方常
见速生树种其发热量由高到低依次为马占相思、厚
荚相思和桉树。此三个树种应用于薪材方面，可优
先考虑马占相思树种;应用于纸浆材方面，应侧重
考虑桉树。
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