种植能源

　　种植商机

　　理由：—是种植区域不平衡；二是种植者数量较少；三是种植的利润较高；四是种植技术门槛较低，以巨菌草为例，因其对土壤和气候条件要求不高每一周浇一次水即可；五是其可以改良土壤、减少二氧化碳的排放的特性，可获国家相关政策鼓励。

　　效益：最低投资8万元，种植面积约l0一l5亩。每亩能源草的年产量约6—8吨，每亩的纯收益约3—5万元。

　　草种商机：

　　理由：—是由于商业信息不对称，目前国内绝大地区没有相应的草种销售(主要集中在福建省)，这给投资者带来了销售商机；二是目前国内近9O％能源草的草种都是从海外引进的草种，草种每隔一段时间需要重新驯化，否贝发生变异现象或减产，这就给投资者带来了培养草种的商机。

　　效益：销售——最低投资额约10万元，主要投资用于采购草种和草种保鲜方面，其毛利润率约300％以上。培养——最低投资额约50万元，主要投资用于草种引进和驯化方面，其毛利润约100％。投资者需要注意驯化具有一定的风险性，同时其投资回收期较长，约一年。

　　应用商机

　　理由：一是能源草除可以替代优质燃煤以外，还具有其他功能，如充当饲料、菌类培养基、造纸等。还以巨菌草为例，其具有较高的干物质、粗蛋白含量，比传统饲料高出数倍，十分适合作为饲料。二是虽然能源草浑身都是宝，但由于商业信息不对称，其应用价值目前尚未被外界广泛认可。三是应用其他领域具有较高的经济效益。

　　效益：以充当菌类培养基为例，最低投资l0万元，应用菌类种植面积约15亩，每亩年产量约提升1—1．8倍，每亩的纯收益约3—5万元。

　　风险提示

　　目前，国内对能源草需求量最大的环节依然是发电、供热，而我国具有成熟的生物质燃烧技术以及大量生物质锅炉的地区不多，目前仅有福建、浙江、辽宁、吉林、黑龙江等五省份。鉴于此，建议上述五省附近的投资者事先联络发电、供热企业后，再进行种植。

　　而其他地区的投资者可先从饲料销售、制作菌类培养基、为造纸厂提供原材料等方面人手。

篇三 种植能源
浅谈几种新型燃料能源的发展现状

浅谈几种新型燃料能源的发展现状

【摘要】介绍了近几年来新发展起来的几种新型燃料能源，包括乙醇汽油、生物柴油、甲醇汽油、煤制油。主要探讨了它们的发展现状以及存在的必要性。

【关键词】新型能源燃料；发展现状；必要性

受资源的影响，我国原油供求矛盾日益突出，自从1993年以来，我国从原来的石油出口国转变为石油进口国，且石油的进口数量逐年上升。2005年，我国的原油产量为18150万吨，石油净进口量为13617万吨，石油的对外依存度达到42.9%，创历史新高。预计今后相当长的一段时间内，我国的原油需求仍将继续保持较快增长，使我国的能源供应安全问题更为突出。由于能源的缺乏直接危及到我国战略安全，因此，寻找和开发新能源已成为我国的重要战略问题。

1、乙醇汽油

在不添加含氧化合物的液体烃类中加入一定量变性燃料乙醇后用作点燃式内燃机的燃料，加入量（体积分数）为10.0%，称为E10。

1.1、国外乙醇汽油的发展现状

在国外，车用乙醇汽油的生产和使用技术已经十分成熟。美国和巴西是目前世界上最大的车用乙醇汽油生产和消费国。美国推广使用车用乙醇汽油已经有近30年的历史。2004年，美国已经有41个州在推广使用车用乙醇汽油，乙醇汽油的消费量已经超过全部汽油消费量的20%，全美8%的玉米产量用来生产燃料乙醇。巴西是石油资源贫乏的国家之一，政府禁止消费不含乙醇的汽油。巴西甘蔗产量的43%用于生产燃料乙醇，乙醇消耗总量的92.5%用于交通。巴西市面销售的车用汽油均为乙醇汽油，乙醇汽油的乙醇含量主要在20%至26%。巴西是世界上唯一不使用纯汽油作汽车燃料的国家。现今，在巴西有四百多万辆汽车专门以纯酒精为燃料，其它汽车则全部改用乙醇汽油。在欧洲，法国、英国、德国、奥地利等国都提出发展燃料乙醇计划。在亚洲，印度、泰国等国也启动了燃料乙醇计划。

1.2、我国乙醇汽油发展现状

早在2001年，河南省郑州、洛阳、南阳三市中心城区率先开始试点使用车用乙醇汽油。2年后，郑州、洛阳、南阳三市近20万辆车参加了封闭运行。从2003年10月18日零时起，吉林省所有使用汽油的汽车、摩托车全面停止使用车用汽油，全面推广使用车用乙醇汽油。这是继河南后，第二个推广使用车用乙醇汽油的省份，这标志着政府车用乙醇汽油的推广范围和力度正在加大。目前国内9个省使用乙醇汽油，从今年3月起，广西也在全区开始销售使用车用乙醇汽油。

1.3、我国推广乙醇汽油的原因

目前，我国的粮食出现了阶段性结构性过剩。由于车用乙醇汽油中的燃料乙醇是用粮食提炼而成，这样，可以解决困扰我国多年的陈化粮问题。另外，燃料乙醇具有自供氧性，可以增加汽油的含氧量，使汽油燃烧更充分。使用含有10%燃料乙醇的车用乙醇汽油，可以减少汽车尾气CO排放量30%以上、CH排放量10%，使汽车尾气中氮氧化物、酮类等污染物浓度明显降低。同时，车用乙醇汽油在调配过程中加入了适量的防腐剂，因此不会对汽车的零配件产生腐蚀作用。

2、生物柴油

生物柴油是清洁的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型“绿色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。

2.1、国外生物柴油发展现状

西方国家生物柴油产业发展迅速。近年来，西方国家加大生物柴油商业化投资力度，使生物柴油的投资规模增大，开工项目增多。美国、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、印度等国都在积极发展这项产业。生物柴油1988年在德国开发成功，用菜籽油生产生物柴油，并在1989年正式投放市场， 1991年德国立法推广应用生物柴油。美国1999年生物柴油销售量仅为50万加仑；2000年就猛增到500万加仑，2001年总需求量超过2000万加仑，其销售需求增长率惊人。

2.2、我国生物柴油发展现状

我国生物柴油的研究与开发虽起步较晚，但发展速度很快，一部分科研成果已达到国际先进水平。中国生物液体燃料目前主要以燃料乙醇和生物柴油为主。近年来，中国相继建成了许多年产量过万吨的生物柴油厂。预计到2010年，中国生物柴油需求量将达2000万吨，生物柴油行业投资前景将非常乐观。此外生物柴油由于竞争力不断提高、政府的扶持和世界范围内汽车车型柴油化的趋势加快而前景更加广阔。到2010年，中国年生产生物柴油将达到约100万吨；到2020年，年产生物柴油将达到约900万吨。

2.3、生物柴油的优点

（1）原料易得且价廉。用油菜籽和甲醇为生产原料，可以从根本上摆脱对石油制取燃油的依赖；

（2）有利于土壤优化。种植油菜可与其他作物轮种，改善土壤状况，调整平衡土壤养分，挖掘土壤增产潜力；

（3）副产品具有经济价值。生产过程中产生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副产品市场前景较好。

（4）环保效益显著。生物渣燃烧时不排放二氧化硫，排出的有害气体比石油柴油减少70%左右，且可获得充分降解，有利于生态环境保护。

3、甲醇汽油

甲醇本身可以燃烧（我们的航模大部分用的是甲醇燃料）与汽油相比较，甲醇的辛烷值高大于110，抗暴性好，蒸发热值大。车用高清洁醇醚汽油的生产工艺大致为甲醇+特种改性剂+轻质油（轻烃）+90号汽油+抗氧化剂+清净分散剂，通过常温常压下搅拌混合并静态反应18小时后可出库使用。甲醇汽油以掺入的比例来表示，如掺入15%的甲醇则简称为M15，掺入85%的甲醇则简称为M85，如果是纯甲醇燃料则用M100来表示。 我国地方标准有M5、M15、M25车用甲醇汽油标准。但是有关资料显示，甲醇是无色液体，有刺鼻的气味，能溶解于酒精和水。甲醇毒性很大，主要经呼吸道和胃肠道吸收，皮肤也可部分吸收，明显的蓄积作用将危害人的神经系统，尤其是视神经系统，而且一旦进入人体，就不易排出。目前，甲醇汽油还没有相应的国家标准。

4、煤制油

煤制油是化工项目，是通过一系列复杂的化工工艺，中间涉及液化、脱硫、分离等非常复杂的过程。它甚至比一般的炼油厂的工艺还复杂得多，比一般的化工厂的工艺也要复杂得多。可以说，它是煤液化厂、炼油厂、化工厂等的集成。

“煤制油”就是把相对不便于运输、贮存、使用的固态燃料转变为液态燃料，把相对污染程度较严重的“煤”转化为更洁净的“油”的技术。简单地讲就是将煤炭进行液化。目前，煤的液化有直接液化和间接液化两种途径。

（1）直接液化：将煤炭通过两个步骤的高压催化加氢精制而成各类油品，煤转化过程的热效率为59.75％。但这是前无先例的技术，存在一定的风险；对煤种有一定的要求，变质程度高的煤和惰性组分高的煤不太适合；得到的油品中芳烃类含量较高。

（2）间接液化：通过煤气化先将煤变成合成气，再经净化调整，形成以高分子蜡为主体的产物，再进行加氢裂解生成柴油、汽油等油品。与直接液化相比，它要经过较多的生产工艺步骤造成。优点是技术成熟，煤种选择面广，产品中主要是链烃，可与直接液化产品互补。缺点是技术能量效率较低。

4.1、国际煤制油发展现状

“煤炭间接液化”法已在南非实现工业化生产。南非煤炭储藏量高达553.33亿吨，煤炭占其一次能源比例为75.6％。南非1955年起就采用煤炭气化技术和费―托法合成技术，生产汽油、煤油、柴油、合成蜡等石油化工产品。萨索尔（Sasol）公司现有两套“煤炭间接液化”装置，年生产液体烃类产品700多万吨，其中合成油品500万吨，每年耗煤4950万吨。70亿美元投资早已收回。现年产值40亿美元，年利润近

12亿美元。煤炭行业2003年来在高利润的刺激下，固定资产投资居高不下，未来一段时间煤炭行业潜在产能释放的压力较大。

4.2、国内煤制油的发展现状

最近几年，拥有煤炭资源的省份都纷纷集资、引资或合资，建设或开展大型煤制油项目的前期研究和规划。截至2006年底，在建和规划中的煤制油项目规模达到4017万吨／年。就在各产煤地“如火如荼”大上煤制油项目的时候，国家发改委于2006年７月发布了《关于加强煤化工项目建设管理 促进产业健康发展的通知》，提高了煤制油项目的准入门槛，对煤制油重大项目开始限制审批。有专家预测，到2020年，中国煤制油产业将形成5000万吨产能的规模。目前，我国共有神华集团、神华宁煤、伊泰集团、兖矿集团、潞安集团等的7个煤制油项目。

投资100亿元于2004年8月开工建设的神华集团煤直接液化项目，已被中国煤炭工业“十一五”发展规划列为煤化工示范工程。 是世界上第一条„煤制油‟生产线，目前已完成总工程量的95%，2008年将投入试运行并正式生产出„煤制油‟产品，这将是世界上第一个煤炭直接液化产品，中国具有完全自主知识产权。位于神东煤田的这条煤直接液化生产线建成投产后，年用煤量345万吨，可生产各种油品108万吨。

4.3、我国发展煤制油的原因

据国家煤监局最新统计数据显示，2006年全国煤炭产量为23.3亿吨，实际产能达25亿吨左右，但全年社会需煤量仅为22.1亿吨。目前，煤炭新增产能合计约8.3亿吨，已超过煤炭工业“十一五”规划确定的

5.8亿吨的建设规模。

我国煤炭资源相对石油和天然气资源丰富，煤制油有一定的资源保障；技术比较成熟，可以大规模生产，此外，在价格上也有一定竞争力。相关研究表明，原油价格在28美元左右，煤制油在经济上可行。

4.4、发展煤制油的主要缺点

（1）煤制油品尚处在工业化试验和示范阶段，还存在技术和工程放大风险。如果盲目发展对经济社会持续、健康、稳步发展将产生潜在的负面影响。

（2）煤制油能源利用效率低、二氧化碳排放高。

（3）煤制油项目用较高的投资将较低成本的原料转换为高附加值的石油产品。

（4）煤炭作为原料，对煤制油的生产成本也很重要，如果油价大幅下跌，煤制油将面临石油产品的市场风险。

（5）我国西部煤资源较为丰富，但水资源紧缺。不论把西部的煤运到其他水多的地方去加工，还是从富水地方运水到富煤区，都会增加很大的运输成本。

总之，“煤制油”产业是一个高技术、高投入和高风险的新兴产业，其发展道路必须走规模化和集约化的模式。目前，国家需要对其实行宏观控制，集中各方力量，循序渐进。对“煤制油”项目的选择，既要考

虑项目本身的效益和生存能力，又要考虑“煤制油”产业的总体布局；而作为具有战略意义的示范性项目，更应考虑以最低的成本、最大限度地实现技术的消化吸收、设备的本地化、知识产权的自主化。

5 结论

我国很重视新型能源的发展，每种新型能源有各自的优势及相当的潜力，具有很好的发展前景。

篇四 种植能源
基于边际土地利用的能源安全策略——以中国能源植物种植为例

ｎｉａｎｉｈＣ

第２８卷第６期２叭０年１２月

可再生能源

Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ

Ｅｎｅｒｇｙ

Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ

Ｖ０１．２８Ｎｏ．６

Ｄｅｃ．２０１０

基于边际土地利用的能源安全策略

——以中国能源植物种植为例

张文龙１，２

（１．中国科学院青岛生物能源与过程研究所，山东青岛２６６１０１；２．中国科学院研究生院，北京

１０００８９）

摘要：随着中国社会、经济的不断发展．能源和生态环境安全日益受到人们的关注。能源植物作为生物质能的主要原料来源，在化石能源补充、替代以及维系生态环境安全领域表现出愈来愈重要的地位。针对中国人多地少的国情，如何科学地应用边际土地发展能源植物成为亟待解决的问题。文章从现有的能源、资源利用以及生态环境现状出发，系统地提出了适合中国国情的、基于边际土地利用的能源植物发展策略，其中不仅涉及目标植物选取、边际土地界定，而且还综合了生态环境风险评估、经济费用决策以及社会综合效益分析等模块，并最终通过优化选择的过程对各种方案进行优化选择。最后，文章对此发展策略的优、缺点进行了分析，对未来的发展进行了展望。

关键词：能源安全；能源植物；边际土地；发展策略

中图分类号：ＴＫ６；￥２１６．４

文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—５２９２（２０１０）０６—０“２—０６

Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓｅｃｕｒｉｔｙｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｅｎｅｒｇｙｐｌａｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

。

ｏＩｍａｒｇｉｎａｌ＇ｇｉｎａｌｌａｎｄｏｆ

ＺＨＡＮＧ

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２６６１０１，

（１．Ｑｉｎｇｄａｏ

Ｃｈｉｎａ；２

ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＢｉｏｅｎｅｒｇｙａｎｄＢｉｏｐｒｏｃｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆ

ＧｒａｄｕａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｃｉｅｔｙａｎｄｅｃｏｎｏｍｙｉｎＣｈｉｎａ，ｅｎｅｒｇｙｓａｆｅｔｙａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｍｐｏｒｔａｎｔ

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ｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｓｓｕｅｔｈａｔｎｅｅｄｓｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄｕｒｇｅｎｔｌｙ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓ

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ｅｎｅｒｇｙ，ｒｅｓｏｕｒｃｅａｎｄｅｅｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｐｒｅｓｅｎｔｓｆｏｒ

ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｒａｍｅｗｏｒｋｅｎｅｒｇｙｐｌａｎｔ

ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，

ｅｎｅｒｇｙ

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ｍｏｄｅｌｓ，ｓｕｃｈ

ａｓ

ｍａｒｇｉｎａｌｌａｎｄｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ，ｅｃｏ—ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｒｉｓｋｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ｅｃｏｎｏｍｉｃｃｏｓｔａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄ

ｒｅｖｅｎｕｅｓ

ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｎ

ａ

ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ

ｍｅｔｈｏｄｗｏｕｌｄｂｅａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｐｒｏｇｒａｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．

Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅａｎａｌｙｓｅｓｍｅｒｉｔｓａｎｄｄｅｍｅｒｉｔｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｆｒａｍｅｗｏｒｋ，ａｎｄｏｕｔｌｉｎｅｓｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｅｒｇｙ

ｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｅｎｅｒｇｙｐｌａｎｔ；ｍａｒｇｉｎａｌ

ｌａｎｄ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔｒａｔｅｇｙ【种植能源】

０

引言解决的问题。因此，作为化石能源补充和替代的生物质能的开发利用日渐引起世界范围的重视［１Ｉ。作为生物质和液体燃料主要来源的能源植物，对中国这样的农业大国有着重要的意义㈣１３ｌ，其开发利用对发展新能源，缓解能源供需

近年来，随着化石能源的日益匮乏，能源危机、环境保护和可持续发展日益受到人们的关注。作为维系社会、经济发展的动力．能源的可持续供给和环境友好性成为亟待

收稿日期：２０１０—０１—２０。

基金项目：山东省科技攻关项目（２００８ＧＧ２０００６００２）。

作者简介：张文龙（１９８３一），男，河南南阳人，硕士研究生，主要从事能源与环境技术安全性评价研究工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｗＨｏｒｌ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｉｎ．ＣＩｔ

・１１２・

万方数据

张文龙基于边际土地利用的能源安全策略

矛盾，解决“三农”问题。促进社会、经济和环境的可持续发展有着重要的作用。

能源植物具有合成较高还原性烃的能力．可产生接近石油成分和替代石油使用的产品以及富含油脂、糖类、淀粉类、纤维素等的成分。作为一种可再生资源，能源植物分布广、适应性强、生长迅速，有利于大面积种植，易于实现产业化。开发能源植物，一方面可以缓解能源需求压力，另一方面，其低成本、碳中性的特点符合可持续发展的要求和趋势。另外，能源植物还可以作为粮食、饲料等，能够增加农民收入、改善局部生态环境条件。

中国发展面临着能源紧缺、环境污染以及粮食供给安全等压力。因此，在生物能源发展领域。如何科学地利用边际土地（即适合能源植物生长的荒地）发展能源植物成为亟待解决的问题。基于中国国情．通过涵盖能源植物种植、利用过程中可能涉及的多方面因素．本文系统化提出了包含经济、环境、社会的基于边际土地利用的能源植物发展策略，旨在选择能够实现经济费用、生态环境风险和社会综合效益平衡的能源植物发展策略。

１

利用边际土地发展能源植物的必要性

１．１能源需求压力

中国拥有的能源总量约占世界能源总量的１／１０，但人均能源可采储量远低于世界平均水平。而且，中国的能源资源主要分布在远离消费中心的偏远地区，开发、运输和利用难度大、成本高。仅从石油生产消费领域来看，中国从１９９３年开始成为原油净进口国。据国家发展和改革委员会能源研究所预测估计．到２０２０年，中国石油的需求量可达到４．５亿～６．１亿ｔ．年均递增率为１２％，而国内石油产量

约为１．８亿ｔ．进口量将迭２．７亿４．３亿ｔ１３１一。根据国际能

源署预测．届时中国石油进口依存度将达到７６．９％。同时，由于国际能源市场受到地缘政治、经济、民族、宗教等众多因素的影响，价格波动频繁，对中国的能源安全以及社会稳定发展等带来重大的威胁。因此，寻求能源替代产品的要求较为迫切．

中国政府在２ｌ世纪能源发展战略中提出了“积极发展其它新能源和可再生能源”的战略举措。２００６年３月１３日，温总理在财政部《关于发展我国石油替代能源的政策建议》报告上针对我国如何发展石油替代能源进行了批示。全国人大十届四次会议通过了《国民经济和社会发展第十一个五年规３ｔ＇】纲要》，确定了可再生能源的发展目标，并提出要鼓励生产和消费可再生能源，提高可再生能源在一次能源消费中的比重。因此．在能源供需现状的压力和宏观政治形势下，必然要提出科学、合理、切实可行的生物能源发展策略。

１．２环境保护压力

近年来．化石能源的开发利用技术以及相应的环保技术等有了长足的进步，但中国并没有完全摆脱先污染后治

万方数据

理的老路。以高投入、高消费为特征的粗放型经济发展模式还普遍存在，环境污染和生态破坏不容忽视。以大气污染为例，中国的Ｓ０２和Ｃ０２排放量分别居世界第一和第二位【４］．不断增长的温室气体排放对全球气候变化构成了重大威胁。中国水土流失面积占国土总面积的３７％，森林覆盖率为１６．５５％，低于世界平均水平（２９．６％），且自然生态系统的整体功能较低、抗风险能力较差［５３。而且，随着中国社会经济的快速发展以及农业结构的频繁调整，土地利用结构发生了巨大的变化，如“十五”期间，全国耕地面积减少了６１６万ｈｍ２。年均减少耕地面积达１２３．２万ｈｍ２。中国不仅面临着耕地面积锐减、土壤肥力退化等压力，而且还面临着由经济发展、生活水平提高所导致的粮食需求、能源需求压力．在经济发达的东部沿海地区尤为突出【ｑ。

植物在进行光合作用时从大气中吸收的Ｃ０２和燃烧时释放的ＣＯ：是相等的，因此，生物质能是碳中性的环境友好型能源。通过种植能源植物不仅可以获得生物质能，还可以通过改良土壤碳汇及替代化石能源来降低大气中Ｃ０２的含量ｍ。以柳枝稷为例，以碳能比（ｋｇ／ＧＪ）为表征，其ＣＯ，排放量为１．９．而天然气、石油和煤炭的排放量则为１３．８。２２．３和２４．６１８】。同时，植物生物质不合硫或含硫量仅为煤炭的１％，含氮量不到煤炭的１１５ｔ９１．可以大幅减少ＳＯ。，ＮＯ，等有害气体的排放量。另外，能源植物根系对土体的固持作用和对地袁径流的直接拦蓄作用１１０］．都可以降低雨水和地表径流对土壤表面的冲刷，减轻土壤侵蚀［１１］，从而改善土壤的理化性质、提高营养物质利用率以及减少化肥使用量。相关研究表明。种植能源植物可使土壤的侵蚀率减少９５％，杀虫剂的使用量减少约９０％【”。另外，发展能源植物对维护生物多样性也有积极意义【１３】小４１。

中国有近ｌ亿ｈｍ２的荒山荒地以及其它边际土地没有得到真正有效地利用【１”。而且对于已有边际土地利用而言．主要存在生产力低下、利用强度大、保养维护力度弱、自然灾害和人为诱因的灾害频繁等问题。其中，水土流失已成为制约边际土地可持续利用的瓶颈。因此，如何充分挖掘边际土地生产潜力、优化边际土地资源配置，实现长期、稳定的社会、经济和环境效益成为必然选择。

１．３现有资源利用状况

中国地跨温带、亚热带和热带雨林地区，能源植物资源十分丰富．其中有松科、木兰科、樟科、茶科、大戟科等含油高的油脂植物．而且这些富油植物中的大多数都可以在全国各地的荒山、滩涂和盐碱地等非耕地上展开大面积的种植．如菊芋是中国目前在沿海滩涂推广种植的主要能源植物之一旧。国内关于能源植物的研究主要倾向于对乔木、灌木植物的种子含油量进行筛选【“，且主要以耕地种植为主．其资源利用效率和生态效益并不理想Ｍ。目前，燃料乙醇生产依然是以甘蔗、玉米、甜高粱、陈化粮等粮食作物为生产原料。生物柴油常用油料作物和动物脂肪为原

・１１３・

巧再生能源

２０１０，２８（６）

料，受到资源供给和生产成本较高的限制［１８】。因此，科学合理的能源植物发展模式是必须的。

土地资源作为经济发展、城市扩张的重要支撑和依托，其利用和配置与社会、经济发展存在很强的相关性【１９】。中国正处于＿Ｔ－业化、城镇化的关键时期．对土地的需求急剧膨胀［２０１。特别是近年来耕地面积锐减。自１９９８年起粮食生产连续多年呈现下滑趋势，边际土地的开发利用对保障现有土地资源的稳定以及社会可持续发展有着重要的意义。因此，以“不与人争粮，不与粮争地”的原则为指导，充分利用荒山、荒坡、冬闲田、撂荒地、低质低产旱地等发展能源作物有重要的意义。据估计，中国现有约ｌ亿ｈｍ２干旱、盐碱、沙化等不宜垦为农田的边际土地可以用来发展能源植物。这些边际土地开发潜力巨大．既缓解能源和环境压力．又能增加粮食供给和农民收入．对社会可持续发展有重要的推动作用。

２基于边际土地利用的能源植物发展策略

在中国大规模地利用耕地种植能源植物和利用粮食作物发展生物能源是不现实的。应本着“不与人争粮、不与粮争地”的原则，筛选能量富集型的以及通过生物工程改良和育种的能源植物。充分利用荒山、荒地等边际土地，将能源供给、生态环境保护作为主要目标．实现能源一经济一环境的平衡。

在利用边际土地发展能源植物的过程中．要体现科学性、代表性、可行性以及完整性原则，真实地反映能源植物的基本特征、生长规律、可能涉及的因素及环节．并综合空间异质性特征以及生态环境、社会、经济条件等因素，提出一个系统化的兼顾资源利用、经济费用、环境保护以及社会综合效益的基于边际土地利用的能源植物发展策略。其中包括目标植物选择、边际土地区域选择、生态环境风险评估、经济费用决策、社会综合效益分析以及优化决策方案的产生。在下文中将对其主要构成部分进行分析说明。２．１目标作物的选择

在能源植物的筛选工作中，既要作好资源普查工作和强调生物质生产．又要重视生态环境价值以及发展生物质经济可能带来的经济效益。产油量或含油量或纤维含量等是筛选能源植物的重要条件，只有产油量或含油量或纤维含量高、质量达到一定标准时才具有开发利用价值。能源植物的生态地理分布不容忽视。如甜高粱广泛分布于西北、华北、东北、东南、华东和华中地区。不仅要考虑植物生长所需的气候、环境条件．而且还要考虑能源植物生长期内性状变化对于局部环境的影响。通过比较不同种类生物质产品的性状特征与地理分布的关系：筛选适合区域特点的植物种类。如具有抗旱、耐涝、耐盐碱以及耐瘠薄等优势的作物是中国开发西北、东北和华北等干旱地区实现节水农业的首选作物。

另外，由于边际土地贫瘠，土壤中有机质含量低口１】．［２２１，

・１１４・

万方数据

影响能源作物的生长。所以在目标植物的选择过程中，要充分发挥本土能源植物的优势，选用栽培、管护、开发、应用较为成熟的物种，以减少引种、管理、维护等费用。２．２目标区域界定

本着“不与粮争地”的原则，采用边际土地发展能源植物。边际土地通常是指两个或两个以上异质系统的交错地段（或过渡地段），其生态环境条件差，抗干扰能力弱。主要包括除耕地、天然林保护区、自然保护区、野生动植物保护区、水源林保护区、水土保持区、防护林区等保护区的疏林地、灌木林地，划入防洪行洪区和湿地保护区的滩地等以外的适于开垦种植能源植物的天然草地、疏林地、灌木林地和未利用地等。也包括在基本不影响春播条件下的可种植一季能源植物的空置冬闲田等，如长江流域冬闲时间至少可满足种植一季早熟油菜的冬闲田等。

对于目标区域的选择，不仅涉及现有土地利用、分布和规划等信息，而且还应考虑不同质量的土地斑块可能对能源植物生物质产量、管理维护费用的影响１２３１・［２４１。如多年生柳枝稷生物质产量平均维持在１０

０００

ｋｇ／ｈｍ２左右，但

是山地只有２０００ｋｇ／ｈｍ２．而且水土保持效益也被弱化，对后期产品质量如含水率、灰分、Ｎ、Ｓ、重金属等也存在影响圄，［２５１。另外，土地斑块所处小环境如降水等因素对生物质产量及质量也存在影响。因此．对于目标区域界定而言，不仅要“找出”边际土地．而且还要依据所选定区域土壤的盐碱化程度、坡度、土层有效厚度、土质、水热条件等，同时兼顾区域差异性，对土壤进行分类、分级．既要反映边际土地数量多少，又要反映边际土地质量高低。

据统计，中国有可以直接利用的荒山、荒坡和盐碱地等边际土地约２６０万ｈｍ２．如果将这些荒地全部用于能源植物种植。可满足年产量９１０万ｔ生物液体燃料的生产需求［２６１。当然，局部自然条件的优劣决定管理、维护费用和效益以及可能引发的生态环境风险。只有合理划分不同边际土地质量等级．才能充分利用边际土地资源．发展适宜的高产能源植物．更好地应对化石能源枯竭和生态环境危机。另外，在目标区域确定方面，开展土地利用现状调查、自然资源科学考察、土壤普查、农业普查等是重要的基

础唧。

２．３环境因素决策分析

土地利用和管理是影响土壤质量变化的直接因素．对土壤结构、肥力、通透性、水、气、热等有较大的影响圆。合理的土地利用方式可以改善土壤性状．增加或减少土壤侵

蚀和输沙［２９１，而且还可能显著地影响水体质量刚。由水土流

失引发的生态问题已在国土、水、生命健康和生物等方面表现突出［３Ｈ，不同的土地利用模式和耕作措施对水土流失的影响不同【３２］，【３３］．如在暴雨季节．农田的土壤流失率更是草地的２００倍刚。目前．主要根据通用水土流失方程（ＵＳＬＥ）估算区域生态环境水土侵蚀。土地覆被的改变也

张文龙基于边际土地利用的能源安全策略

会引起生态系统服务价值的改变【３５１。

边际土地生态环境条件脆弱．甚至轻微扰动都会引发

生态环境的退化。特别是对于中国西部地区．水土流失现

象更为严重。对于一年生植物而言，通常需要频繁的管理维护，人为因素扰动大，而且种植区域土地覆盖率不高、作物收获后还田比例低下等都会引发较大的水土流失风险。

如甜高粱生长期为１３０ｄ左右．收获期为７～８月，多为降

水集中季节，易引发水土流失等生态危害。另外，能源作物在种植维护过程中还可能带来环境污染问题。因此，在环境决策模块中，要着重强调利用边际土地发展能源植物可能引发的水土流失风险、生态系统价值变化以及对于碳平衡等所带来的影响．并将其作为最终决策的一个重要组成

部分。

２．４经济因素决策分析

能源、环境、经济是一个复合系统，如何实现能源一环境一经济复合系统的协调发展是实现基于边际土地种植能源植物可持续发展的重要问题嗍，１３７１。即以合理的经济关系为纽带．实现资源的高效利用以及最大限度地保护环境。在能源植物规模化发展过程中，经济费用及效益处于相当重要的地位。

对于边际土地而言。地处分散、开发难度大、生产组织结构松散、市场机制不健全、交通等基础设施落后是其主要特征。因此，发展能源植物在种植、维护、收集、运输、储藏等过程中需要消耗大量的人力、物力、财力。特别是生物质密度较低，涉及收集范围较大．产生的运输成本在能源植物后续利用并口规模化发展中占据重要的地位。由道路通达性所决定的运输成本和收集区域规划成为利用边际土地发展能源植物策略中一个不可或缺的环节。同时，也为实现企业发展规模与资源规模相适应、产业集群、综合高效地利用副产品、提高综合效益等提供了可能。

２．５社会综合因素决策分析

社会综合效益是指在一定的空间、时间范围内，土地开发利用所带来的经济、社会、生态效益的总和。其内涵丰富，涉及到诸多方面的要素，因而必须遵循代表性、整体性、层次性、可操作性等原则，建立科学合理的综合效益评价指标体系。发展能源植物的主旨在于缓解能源供需压力、改善生态环境和资源高效利用．因此，在此部分中主要考虑通过能源植物种植对局部能源供给压力的缓解程度、对化石能源替代可能产生的环境效益以及其可能带来的社会综合效益，如就业机会的增加、地方生产总值的增长以及农村生活条件的改善等。另外。对于规模化发展能源植物而言，还应考虑到当地优势或重点扶持产业间的影响。

２．６优化决策模型

优化决策的主要目的在于实现能源、经济、环境的协调发展，即在既定的自然、经济等条件下，选择合适的能源植物．合理布局，实现能源结构优化、经济发展和环境保

万方数据

护。一般而言，选择地形相对平坦、集中连片、土壤肥力较高、水分条件较好、不需改造或只需略加改造、易于开垦的边际土地，作为发展能源植物的优势区域。对于大多数条件较差的边际土地而言，应优先发展耐干旱、耐贫瘠、易种易收的能源植物，对于地形起伏大、存在水土流失风险的区域应优先种植多年生植被。

基于边际土地利用的能源植物发展策略中涉及环境、经济、社会等多重目标，可将其归结为多目标决策问题。它是以不同级别的土地斑块作为基本单元的。每一个土地斑块包含不同的生态环境风险、经济费用以及社会综合效益等，对这些不同土地斑块的选择，构成了一个具有无限多方案且决策变量是连续的问题。另外，考虑区域差异性以及不同区域发展目标和发展重点有所倚重．建议采用加权法将多目标决策转化为单一目标函数．即依据不同的区域特征，赋予不同目标不同的权重值，既体现区域差异性，又能体现环境、经济、社会综合效益。其公式如下：

ｍａｘ＝ｗ１２１（ｘ）－ｗ２２２（ｘ）－ｗＺ３（ｘ）

ｓ．ｔ．ｇ（ｘ）＜－－Ｆ

置≥０

ｉ＝１，Ｌ，ｎ

其中：ｍａｘ是实现最优社会综合效益、生态环境风险和经济费用的土地斑块的组合；ｗｌ，Ｗ２，Ｗ３分别是社会综合效益、生态环境风险和经济费用的权重值；ｇ（Ｘ）表示满足条

件，下的可利用边际土地斑块；嚣为不同的土地斑块。

通过构建不同决策模块之间的数学关系．将基于边际土地发展能源植物的决策问题转化为优化求解问题。多目标权重的设置，不仅简化了优化问题的复杂性，还可以体现不同区域特征以及重点支持领域的差异。而且，通过优化结果的比较，还可以为区域发展战略评价和调整提供参

考。

３优势和不足

利用边际土地发展能源植物．不仅可以有效避免与粮争田、与人争粮的矛盾，而且还可以最大限度地利用资源．增加农民收入，促进经济增长，优化生态环境。因此，系统化决策模型的提出．对于实现能源一环境一经济一社会效益的平衡是有益的。

边际土地大多零散分布在边远地区，面临着对边际土地性质基础信息收集的广度和深度以及对边际土地利用、管理等困难。另外，对全国能源植物资源分布状况也缺乏全面的普查．很多尚处在自生自灭的野生状态。对于能源植物－的生态学特性、开花结果习性和分布规律等也缺乏相关的研究。对于大面积栽培实践、引种驯化、选育技术等也都尚处在发展阶段。而且。能源作物连续多年的产量稳定性还尚未得到全面评价，成本仍相对较高１３８１。能源植物发展的市场体制不健全，政府缺少对生物质能与常规能源竞争方面的补贴，能源产出小，经济效益差等１３９］。中国农村人口数目众多以及机械水平较低．在一定程度上也限制了能

・１１５・

可再生能源

２０１０，２８（６）

源植物的规模化发展。

４结语

随着经济的发展，能源和环境安全越来越多地受到人们的关注，尤其对于中国而言，显得更为重要。本文在现有能源、环境以及其它资源利用的基础上，提出了符合中国国情的基于边际土地利用的能源植物发展策略。旨在更好地促进中国生物质能源的发展，加强能源安全，并为区域或全球生态环境保护做出贡献。

对于未来能源植物的发展利用。要注重保护和利用地方优势能源植物，充分发挥能源植物水土保持价值，实现多功能产品输出。加大基础研究的力度，依靠科技进步、相关人员素质的提高来充分利用边际土地发展能源植物。另外，鼓励外资、外商、外来企业投资，制定相关激励政策，鼓．励采用公司加农户的方式进行规模种植．切实改善农民生活。总之，要根据不同的地理条件，因地制宜，多种经营目的并存，以科学的经营方法对边际土地进行开发利用，取得最好的经济、环境、社会效益，实现社会的可持续发展。

参考文献：

［１】ＨＩＬＬｌＪ，ＮＥＬＳＯＮ

Ｅ，ＴＩＬＭＡＮＤ，ｅｔ以．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ，

ｅｃｏｎｏｍｉｃ，ａｎｄｅｎｅｒｇｅｔｉｃｃｏｓｔｓ

ａｎｄｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆｂｉｏｄｉｅｓｅｌ

ａｎｄｅｔｈａｎｏｌｂｉｏｆｕｅｌｓ［Ｊ］．ＰＮＡＳ，２００６，１０３（３０）：１１２０６一

１１２１０．

『２１倪守强，李兴华．我国能源现状及可持续利用对策

ｍ．『＿：业安全与环保，２００４，３０（７）：１—３．

ｆ３１

王涛．中国主要生物质燃料油木本能源植物资源概况与ＮＮ［Ｊ］．科技导报，２００５，２３（５）：１２一１４．

【４］

岑可法，邱坤赞，朱燕群．中国能源与环境可持续发展问题的探讨（一）【Ｊ］．发电设备，２００４（５）：２４５—２５０．

［５］

赵燕慧，解新明，周峰，等．多年生能源禾草的产能和生态效益【Ｊ］．生态学报，２００８，２８（５）：２３２９—２３４２．

ｆ６１

陈从喜．在同土资源领域推动循环经济发展的思考【Ｊ］．国土资源情报，２００５（９）：２８—３２．

【７］ＬＩＥＢＩＧ

Ｍ

Ａ，ＪＯＨＮＳＯＮＨＡ，ＨＡＮＳＯＮ

ＪＤ，ｅｔ以．

Ｓｏｉｌ

ｃａｒｂｏｎ

ｕｎｄｅｒｓｗｉｔｃｈｇｒａｓｓ

ｓｔａｎｄｓ

ａｎｄ

ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ

ｃｒｏｐｌａｎｄ【Ｊ］．Ｂｉｏｍａｓｓ

ａｎｄ

Ｂｉｏｅｎｅｒｇｙ，２００５，２８（４）：

３４７—３５４．

【８１ＴＵＲＨＯＬＬＯＷＡＦ，ＰＥＲＬＡＣＫＲＤ．ＥｍｉｓｓｉｏｎｓｏｆＣ０２

ｆｒｏｍ

ｅｎｅｒｇｙ

ｃｒｏｐ

ｐｒｏ

ｄｕｅｔｉｏｎ

［Ｊ】．Ｂｉｏｍａｓｓ

ａｎｄ

Ｂｉｏｅｎｅｒｇｙ，１９９１，１（３）：１２９—１３５．

．

【９］ＨＵＧＨＥＳＥ．Ｂｉｏｍａｓｓｃｏｆｌｒｉｎｇ：ｅｃｏｎｏｍｉｅｓ，ｐｏｌｉｃｙ

ａｎｄ

ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｂｉｏｍａｓｓ

ａｎｄ．Ｂｉｏｅｎｅｒｇｙ，２０００，１９

（６）：４５７—４６５．

【１０］ＩＣＨＩＺＥＮ

Ｎ，ＴＡＫＡＨＡＳＨＩＨ，ＮＩＳＨＩＯＴ，ｅｔ

０１．Ｉｍｐａｃｔｓ

ｏｆ

ｓｗｉｔｅｈｇｒａｓｓ（ＰａｎｉｃｕｍｖｉｒｇａｔｕｍＬ．）ｐｌａｎｔｉｎｇ

ｏｎ

ｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏｎｉｎ

ｔｈｅｈｉｌｌｓｏｆｔｈｅｌｏｅｓｓｐｌａｎｔｅａｕ

ｉｎ

Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．

・１１６・

万方数据

ＷｅｅｄＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００５，５（１）：３ｌ一３４．

［１１］ＭＡ

ＨＸ，ＺＨＡＮＧ

ＤＤ．Ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｒｅｓｏｕｒｃｅｓ

ｆｏｒ

ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ

ｅｎｅｒｇｙ

ｐｌａｎｔｓ

ｉｎ

ｔｉｄａｌ

ｆｌａｔ［Ｊ］Ｃｈｉｎｅｓｅ

ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ

Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，２００６，２２（１２）：４４５—

４４９．

［１２］ＨＯＨＥＮＳＴＥＩＮＷＧ，ＷＲＩＧＨＴ

ＬＬ．Ｂｉｏｍａｓｓ

ｅｎｅｒｇｙ

ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

ｉｎ

ｔｈｅ

Ｕｎｉｔｅｄ

Ｓｔａｔｅｓ：ａｎ

ｏｖｅｒｖｉｅｗ［Ｊ］

ＢｉｏｍａｓｓａｎｄＢｉｏｅｎｅｒｇｙ，１９９４（６）：１６１—１７３．

【１３］ＲＯＴＨ

ＡＭ，ＳＡＭＰＩ．Ｅ

Ｄ

Ｗ，ＲＩＢＩＣ

Ｃ

Ａ，ｅｔ

ｄ．

Ｇｒａｓｓｌａｎｄｂｉｒｄｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏ

ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇｓｗｉｔｃｈｇｒａｓｓ

ａｓ

ａ

ｂｉｏｍａｓｓｅｎｅｒｇｙ

ｃｒｏｐ［Ｊ］．ＢｉｏｍａｓｓａｎｄＢｉｏｅｎｅｒｇｙ，

２００５，２８（５）：４９０—４９８．

【１４］ＳＥＭＥＲＥ

Ｔ，ＳＬＡＴＥＲＦＭ．Ｇｒｏｕｎｄｆｌｏｒａｓｍａｌｌｍａｍｍａｌ

ａｎｄｂｉｒｄｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｍｉｓｃａｎｔｈｕｓ（ｍｉｓｃａｎｔｈｕｓ

Ｘ

ｇｉｇａｎｔｅｕｓ）ａｎｄｒｅｅｄｃａｎａｒｙ－ｇｒａｓｓ（Ｐｈａｌａｒｉｓａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ）

ｆｉｅｌｄｓ［Ｊ］．ＢｉｏｍａｓｓａｎｄＢｉｏｅｎｅｒｇｙ，２００７，３１（１）：２０—２９．

［１５］刘兆普，隆小华，刘玲，等．海岸带滨海盐土资源发展

能源植物资源的研究［Ｊ］．自然资源学报，２００８，２３（１）：

９－１４．

【１６］张伟玉，杨静慧，刘艳军，等．几种野生草本植物含油

量和抗旱性初探［Ｊ】．天津农学院学报，２００７，１４（１）：６—

。

８．

［１７］林长松，程序，杨新国．半干旱黄土丘陵沟壑区引种能

源植物柳枝稷生态适宜性分析［Ｊ］．西南大学学报（自

然科学版），２００８（７）：１２５—１３２．

［１８］ＹＡＮ

Ｌ

Ｇ．Ｓｔｒａｔｅｇｙｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ

ｅｎｅｒｇｙ

ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

ｉｎ

Ｃｈｉｎａ

［Ｊ］．Ｓｔｒａｔｅｇｙ

Ｐｏｌｉｃｙ

Ｄｅｃｉｓｉｏｎ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００６，２１（４）：２８０—２８６．

［１９】吴业，杨桂山，万荣荣，等．耕地变化与社会经济发展

关系研究进展【Ｊ】．地理科学进展，２００８，２７（１）：９０—９８．［２０】许坚．土地开发利用与区域经济增长【Ｊ］．中国土地科

学．２００７，２１（５）：７５—７８．

［２１】焦峰，温仲明，焦菊英，等．黄丘区退耕地植被与土壤

水分养分的互动效应［Ｊ］．草业学报，２００６，１５（２）：７９—

８４．

［２２】张俊华，常庆瑞，贾科利，等．黄土高原植被恢复对土

壤肥力质萤的影响研究［Ｊ］．水土保持学报，２００３，１７

（４）：３８—４１．

［２３］ＪＯＲＧＥＮＳＥＮＪ

Ｒ，ＤＥＬＥＵＲＡＮＬＣ，ＷＯＬＬＥＮＷＥＢＥＲ

Ｂ．Ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ

ｏｆ

ｗｈｏｌｅ

ｇｒａｉｎｃｒｏｐｓｏｆｗｈｅａｔ，ｒｙｅ

ａｎｄ

ｔｒｉｔｉｃａｌｅｕｎｄｅｒ

ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｒｅｇｉｍｅｓ

ｆｏｒ

ｅｎｅｒｇｙ

ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｂｉｏｍａｓｓ

ａｎｄＢｉｏｅｎｅｒｇｙ，２００７，３１（５）：

３０８—３１７．

【２４］ＳＨＡＦＩ

Ｍ，ＢＡＫＨＴＪ，ＪＡＮ

Ｍ

Ｔ，ｅｔ嗣．ＳｏｉｌＣａｎｄＮ

ｄｙｎａｍｉｃｓ

ａｎｄｍａｉｚｅ（ＺｅａｍａｙＬ．）ｙｉｅｌｄａｓ

ａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｒｅｓｉｄｕｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔ

ｉｎ

Ｎｏｒｔｈ—

篇五 种植能源
桔子树的栽培技术

桔子树的栽培技术与病虫害

常绿小乔木，高约3米。小枝较细弱，无毛，通常有刺。春季开花，10—12月果熟。

习性：喜温暖喜湿润气候，耐寒。

特性：四季常青，枝叶茂密，树姿整齐，春季满树盛开香花，秋冬黄果累累，黄绿色彩相间极为美丽。

栽培技术：

1、选择良种，培育壮苗 其标准是，苗高35～40厘米，茎粗直径为0.8～1厘米，有6～7个分枝，根系发达，无检疫性病虫害。

2、挖好窝穴，施足底肥 园址选在土壤疏松肥沃、交通方便，有水源的地方。 株行距按2米×3米。定植穴应挖1立方米大小，并在定植前1～2个月，每个窝穴施油枯1公斤，鸡粪0.5公斤，农家肥1.5公斤，与部分泥土混均，施入窝穴，上盖10厘米细土，沤熟，并熟化土壤。在8～9月定植是最佳季节。

3、大肥大水，全面营养 定植后，要视其天气，注意灌排水，常保持园地湿润，并每个季节施一次微量元素齐备的速效肥及农家肥。

4、防病治虫，保花保果 幼年树主要病虫害有：①炭疽病和疮痂病：在发病前及发病期，用大生M-45，800倍液，

每7天一次，连喷2次。②红黄蜘蛛：重点在4～5月和8～9日，视其虫口数的多少，用20％金霸螨乳油4000～5000倍液喷雾。③蚧壳虫：用20％毙蚧1000～1500倍液喷雾防治。④花蕾蛆：在4月下旬、5月上旬用90％敌百虫800倍液喷挖松的树盘和树冠。 在5月上旬花前叶面喷0．1％-0.2％硼砂加0.3尿素，连喷1次-2次，间隔7天-10天一次，促进开花座果，4月下旬0.2％磷酸二氢钾加0.3％尿素，再加0.5～0.8PPm喷施宝(每5毫升兑水65)，喷1次-2次稳果。

5、培养树冠，重撑、拉、吊 整形修剪是提早幼树结果的重要措施，目的在培养良好骨架，包括主干、主枝、侧主枝及结果枝组的合理配置。一般以自然园头形为宜。主干高30～35厘米，主枝6～7个，其间有一定距离，分布均匀，每个主枝上有2～3个侧主枝，每2个侧主枝之间保持35～40厘米距离。通过撑、拉、吊枝，加大分枝角度，一般角度要大于40，控制幼树直立向上旺长，使其边长树冠边结果。

6、取材与培育 决定把其左侧主枝及直立向上的小枝一并剪除，保留右侧有一定弯曲的主枝及果实，早春在尽量保持根部土坨不散的情况下，适当剪除过长根，把桔子树木移植到盆长16厘米的方形釉陶盆中，盆底放少许骨粉为基肥，增加部分新的培养土，浇透水放蔽荫处10天，再置阳光处养护。修剪 修剪一般分为冬剪与夏剪。冬剪应本着“删密留疏，去弱留强”的原则，剪去枯枝、短截弱枝和无初空作用的徒长枝。夏剪在无结

果树上主要短截过长的枝梢，在结果树上抹去夏梢，短截树冠外围中上部的衰退枝条，以促进花芽分化。注意盆内施肥，叶面喷肥，培育健壮的结果母枝。保果的主要措施，一是加强有肥水供应，积累养分；二是进行人工授粉；三是疏花疏果。需要养分多，正常叶果比30至40：1。按照去弱留强，分布均匀的原则，先是疏去过多过密的花蕾；再在幼果1厘米大小时，疏去部分果实；最后在生理落果后，按照叶果比定果。也可弱枝不留，壮枝只留1个果。

养护与管理:

1．浇水桔子树喜温暖有一定湿度的环境，盆土要保持湿润，但盆内又不可积水。夏季到早秋天气炎热时，除向盆内浇水外，还应向盆周场地上喷水，冬季要少浇水。

2．施肥栽种时除了在盆底放适量基肥外，在生长季节每30天左右施一次腐熟有机液肥，40天左右施一次0.2％磷酸二氢钾。

3． 1 至2年应翻一次盆。翻盆时去除一半原盆土，把过长根适当剪短，剪除部分过密根，盆底放骨粉或动物蹄片，增加部分新的培养土。有的树木已长大，需换同样款式大1号的盆钵，或利用翻盆之机改变原来造型款式。翻盆后浇透水放蔽荫处7至10天后再放向阳处养护。

4．病虫害防治桔子树病虫害有红蜘蛛、介壳虫、蚜虫等，可用80％敌敌畏乳油1500倍液喷雾防治。【种植能源】

桔子树多结果小窍门：

1、换盆换土：盆栽柠檬在春季3月至4月必须翻盆换土。若花盆太小，可换适应的花盆，若花盆还适合，可原盆换上新泥土，换盆换土时应施底肥。

2、春季修剪：在春季结合换盆进行春剪，剪去内膛枝、枯枝败叶、病虫害根叶、徒长枝，以利植株挂果。

3、合理施肥：桔子植株开花前和挂果后，要多次追肥，每月施多元素花肥一次，每半月喷花卉营养液一次，保证果实不易脱落，个大色亮。

4、防止落叶：落叶影响柠檬结果，为避免落叶，在日常管理工作中，忌浇水忽多忽少。

5、中午遮阴：在桔子植株开花后至挂果前，当中午气温超过30 ℃时，应该遮阴3个小时左右，否则影响正常形花，也妨碍植株挂果。

6、人工授粉：人工授粉是多挂果的重要措施，授粉最好在花瓣长开后及时进行，每天上午9点钟左右进行这项工作，效果较好。【种植能源】

7、防治病虫害：夏秋季是病虫害多发季节，应进行防治。防治病虫害要做到防重于治，每半月喷花药一次，喷洒时间为上午9点左右，下午4点左右，中午烈日不宜喷洒，防止药害。

夏季高温高湿，是一年中柑桔发生病虫最多的一个季节。此时期，如果病虫防治不力，将严重影响柑桔幼龄树枝梢的培育，

影响结果树幼果的发育，甚至引发大量落果，因此，一定要加强夏季的病虫防治工作，下面就夏季柑桔主要病虫害的发生及其防治方法介绍如下：

病害

1、黄龙病 多发生于春梢老熟后和夏秋梢叶片转绿时。防治方法：⑴严格执行检疫制度，防止病苗与病接穗和传播病源的昆虫进入；⑵建立无病苗圃，选用无病母树做繁殖材料，种植无病苗木；⑶加强果园土、肥、水管理，增强树势，提高抗病力；⑷防治传病昆虫－柑桔木虱。每次嫩梢抽发期用80%敌敌畏乳油800倍液或40%氧化乐果1000倍液等有机磷农药喷杀；⑸及时挖除病株并烧毁。

2、溃疡病 柑桔溃疡病从4月上旬至10月下旬均可发生，春梢受感染一般都很轻，但春梢的感病可影响到往后的病况。溃疡病菌极易从伤口侵入为害，橙类品种易感病；柑、桔类在没有自然灾害造成伤口的情况下，一般很少发病。防治方法：种植防风林，剪除带病枝叶，及时摘除零星夏梢，不论苗圃或幼龄树，放梢后如果发现溃疡病，宁可摘除再放。对于橙类结果树，主要抓以下4个防治关键时期：⑴每次台风暴雨过后；⑵果实横径平均为1.5－2.0厘米时；⑶及时防治潜叶蛾，减少虫伤；⑷晚夏梢或秋梢出芽后15－20天。药剂用0.5%等量式波尔多液、80%大生M－45粉剂800倍液、77%可杀得2000型800倍液等，防治药剂要交替使用。

篇六 种植能源
新能源种类

一、新能源定义与种类

新能源（new energy sources）是指传统能源之外的各种能源形式。它的各种形式大都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能（潮汐能例外），包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。

据此，1981年8月联合国新能源和可再生能源会议之后，联合国开发计划署（UNDP）把新能源分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能；传统生物质能。

相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。

1.风能——迅速崛起

风能是流动的空气所具有的能量。从广义太阳能的角度看，风能是由太阳能转化来的，因太阳照射而受热的情况不同，地球表面各处产生温差，从而产生气压差而形成空气的流动。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累计小时数（风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的3次方和空气密度成正比关系）。世界风能资源巨大，陆地上的风能总量可达100万GW（世界能源理事会WEC），即使只有1%的地区可以利用，并且风电厂的负载系数只有15%—40%，所生产的点也大致相当于全世界总的发电量。相关技术的进步使其成本不断降低，风能已成为世界上发展速度最快的新型能源。

风能的优势：风能属于可再生能源，不会随着其本身的转化和人类的利用而日趋减少。风力资源储量大、分布广，与天然气、石油相比，风能不受价格的影响，也不存在枯竭的威胁；与煤相比，风能没有污染，是清洁能源，可以减少二氧化碳等有害排放物。据统计，每装1台单机容量为1MW的风能发电机，每年可以少排2000t二氧化碳、10t二氧化硫、6t二氧化氮。

风能可能或已经存在的问题：（1）风力发电对环境也有一定影响，如占据大片的土地，产生噪音，对周围无线电信号造成干扰，对野生动物尤其是鸟类的生存产生影响等。（2）自身经济发展动力仍然不足，风电是一项资本密集型产业，需要投入巨大，而风力具有间歇性导致风力发电的经济性不足，但最主要的因素是风力发电成本仍然较高，各国政府的补贴仍然是最近几年风电能够快速发展的主要原因。（3）风能分布问题，电力需求旺盛的地区多在东部沿海，而在这些大中型城市周边发展风能，风力资源往往欠丰富，故而风能的储存传输也成为一个较大问题。

风能发展展望：尽管风能的利用存在种种不利因素和障碍，但在具有各种优势条件，化石燃料价格不断上涨的情况下，风能的利用会继续呈上升趋势，有研究认为如果把外部成本考虑进去，风电已经足以同大多数发电技术相竞争。IEA预测风能将继续以两位数的年增长率增长，IEA2008年能源技术远景项目研究表明，2030年风力发电可以占到全球电力供应的9%（约2700TWh），到2050年达到世界电力供应的12%（约5200TWh）。世界风能理事会预测：如果尽早采取有力措施，风电生产能够在2030年达到5200TWh，2050年达到7200TWh。

2.太阳能——未来之星

太阳内部不断进行由“氢”变“氦”的核聚变反应，其所产生的能量约为3.8*10千瓦，其中二十亿分之一到达地球大气层，47%到达地球表面，其功率为800000亿千瓦，相当于美23

妙燃烧500万吨煤释放的热量。太阳能的利用包括太阳能的光热利用、太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等，目前的太阳能利用主要有光热和光电两种方式。

太阳能热利用，是指将太阳能转化为热能，再将热能加以利用的能量转化过程，它是目前最成熟也是最广泛应用的太阳能利用技术，广泛应用于供热、供暖等方面，如太阳能热水器、箱式太阳灶等。

将太阳能转化为电能是大规模利用太阳能的基础。太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电间接转换方式，另一种是光—电直接转换方式。前者光—热转换过程与太阳热能利用相同，热—电转换与火力发电同理；后者光—电直接转换是利用光电效应，将太阳辐射直接转换成电能，目前常用的是硅太阳电池（光伏发电，光生伏特效应），广泛应用于人造卫星、太阳能路灯等。长远来看，光电直接转换的方式将是太阳辐射能比较切实可行的利用办法，它为人类未来大规模利用太阳能开辟广阔前景，但就目前而言，它的成本过高，受到经济限制。

太阳能的优势：（1）可再生能源，可以永续利用，没有匮乏之虞；（2）是清洁能源，不产生废气物，不会污染环境；（3）数量巨大，每年到达地球表面的太阳辐射能约为130万亿吨标准煤，即约为目前全世界所消耗的各种能量总和的10000倍；（4）分布广泛，除了地球两极外，世界各地每天都会见到阳光。

太阳能可能或已经存在的问题：（1）密度低。北回归线附近，在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能按全年日夜平均只有200W左右。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备。（2）变化大。白天太阳光照射，晚上则没有太阳，即使同一个地点，也受到季节变换、天气变化的影响，因此到达某一地面的太阳辐射既是间断的，又是极不稳定的。（3）成本高。能量密度低是导致太阳能设备成本高的主要原因，蓄能也是太阳能利用中的薄弱环节，光电转换效率低则是制约太阳能光伏产业发展的瓶颈。

太阳能发展展望：据世界能源组织(IEA)、欧洲联合研究中心、欧洲光伏工业协会预测, 2020年世界光伏发电将占总电力的l%，到2040年光伏发电将占全球发电量的20%，按此推算未来数十年，全球光伏产业的增长率将高达25%一30%。明显，产业政策成为引导光伏市场转移的源动力，美国、日本和欧盟市场的阶段性转移特征表明，目前全球范围内光伏市场的需求更多是外生性的政策推动，真实需求还尚未启动，可以说全球光伏市场的需求增长将取决产业政策的强弱。各国光伏产业的发展历史表明一条基本的政策路径，初期阶段，通过政府补贴、信贷优惠和强行购电政策来引导光伏产业的快速发展，完善产业链并合理疏导社会资本的流入，通过生产规模扩张、技术创新推动光伏发电成本的下降，推动真实的市场需求，以完成最终取代化石能源的目的。

3.生物质能

现今我们所了解的生物能源的最基本来源是生物质。生物质包括植物、动物及其排泄物、垃圾及有机废水等几大类。从广义上讲，生物质是植物通过光合作用生成的有机物，它的能量最初来源于太阳能，所以生物质能是太阳能的一种， 生物质是太阳能最主要的吸收器和储存器。太阳能照射到地球后，一部分转化为热能，一部分被植物吸收，转化为生物质能；由于转化为热能的太阳能能量密度很低，不容易收集，只有少量能被人类所利用，其他大部分存于大气和地球中的其他物质中；生物质通过光合作用，能够把太阳能富集起来，储存在有机物中。基于这一独特的形成过程，生物质能既不同于常规的矿物能源，又有别于其他新能源，兼有两者的特点和优势，是人类最主要的可再生能源之一。 生物质具体的种类

很多，植物类中最主要也是我们经常见到的有木材、农作物（秸秆、稻草、麦秆、豆秆、棉花秆、谷壳等）、杂草、藻类等。非植物类中主要有动物粪便、动物尸体、废水中的有机成分、垃圾中的有机成分等。在农村，这类东以前西许多都被当做废物而废弃，不仅浪费资源而且也污染环境。现在，有了生物能源的运用，可以提高资源利用率。 生物质能源的最重要的特点在于其既是保障能源安全的重要途径之一，又兼具减轻环境污染的特点。在这一点上，作为生物质能源家族一员的能源作物更是表现得淋漓尽致。如甜高粱，不仅可以通过能量转换替代 化石液体燃料，保障能源安全，同时还能保障粮食安全，而且还能吸收二氧化碳，加工过程中无污染，原料得以物尽其用。 生物质能源还在于它是可再生能源领域唯一可以转化为液体燃料的能源。它不仅具有资源再生、技术可靠的特点，而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。 并且生物质能源还可以有效促进能源农业的发展，能够助推社会主义新农村建设的发展。能源作物的大面积种植可以开发利用闲置的荒漠地、盐碱地，有利于这些质地差的土壤逐渐改良，更有利于农业产业结构调整，还可以培育出致力于可再生能源利用领域的新型农民。不仅如此，它还可以吸纳农村剩余劳动力，增加农民收入，农民的收入来源也变得更加多元化。这对于广大农民来说无疑是一个好消息。 生物能源是一种可再生的清洁能源，开发和使用生物能源，符合可持 续的科学发展观和循环经济的理念。因此，利用高新技术手段开发生物能源，已成为当今世界发达国家能源战略的重要内容。 但是通过生物质直接燃烧获得的能量是低效而不经济的.随着工业革命的进程,化石能源的大规模使用,使生物能源逐步被煤和石油天然气为代表的化石能源所替代.但是,工业化的飞速发展,化石能源也被大规模利用,产生了大量的污染物,破坏了自然界的生态平衡,为了进行可持续发展,以及化石能源的弊端日益显现,生物能源的开发和利用又被人们所侧重. 因此,人类走向以生物能源开发利用为标志的可再生能源时代,意义十分重大:能大量利用农村的土地,提高农民收入.直接增加能源供给,改善大气环境,使二氧化碳的排放与吸收形成良性循环,缓解二氧化碳排放的压力.当前生物能源的主要形式有沼气,生物制氢,生物柴油和燃料乙醇.我现在则着重介绍燃料乙醇

4.地热能

地热能是来自地球深处的可再生性热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近表层。其储量比目前人们所利用能量的总量多很多，大部分集中分布在构造板块边缘一带，该区域也是火山和地震多发区。它不但是无污染的清洁能源，而且如果热量提取速度不超过补充的速度，那么热能而且是可再生的。

优点：1.可再生 2.分布广泛 3.蕴藏量丰富 4.单位成本低（单位成本比开探石化燃料或核能） 5.建造地热厂时间短且容易 缺点: 1.资金投资大 2.受地域限制 3.热效率低，有30%的地热能用来推动涡轮发电机 4.所流出的热水含有很高的矿物质 5.一些有毒气体会随着热气，而喷入空气中，造成空气污染

5.海洋能

海洋能特点 ：

海洋能源与常规能源相比具有以下特点：1.海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大，能量密度低而单位体积、单位面积、 历史老照片不能说的秘密慈禧军阀明末清初文革晚清单位长度所拥有的能量较小。这就是说，要想得到大能量，就得从大量的海水中获得。海洋能广泛地存在于占地球表面积71%的海洋上，所以其总蕴藏量却是巨大的。据国外学者们计算，

全世界各种海洋能固有功率的数量以温差能和盐差能最大为1010KW，波浪能和潮汐能居中均为1O9KW，海流能最小为1O8KW。另外，由于海洋永不间断地接受着太阳辐射和月亮太阳的作用，所以海洋能又是可再生的，因此海洋能可称谓取之不尽，用之不竭。当然，也必须指出，以上巨量的海洋能资源，并不是全部可以开发利用。据1981年联合国教科文组织出版的《海洋能开发》一书估计，全球海洋能理论可再生的功率为766亿KW，技术上允许利用的功率仅为64亿KW，即使如此，这一数字也为80年代初全世界发电机装机总容量的两倍。 2.能量随时空变化，但有规律可循。各种海洋能按各自的规律发生和变化。就空间而言，既因地而异，又不能搬迁，各有各自的富集海域。温差能主要集中在低纬度大洋深水海域，我国主要在南海(远海、深海):潮汐、潮流能主要集中在沿岸海域，我国东海沿岸最富集(沿岸、浅海):海流能主要集中在北半球两大洋西侧，我国主要在东海的黑潮流域(外海、深海);波浪能近海、外海都有，但以北半球两大洋东侧中纬度(300-400N)和南极风暴带(400-500S)最富集，我国东海和南海北部较大(全海域);盐差能主要在江河入海口附近沿岸，我国主要在长江和珠江等河口(沿岸、浅海)。就时间而言，除温差能和海流能较稳定外，其他均具有明显的日、月变化和年变化，故海洋能发电多存在不稳定性。不过，各种海洋能能量密度的时间变化一般均有规律性，可以予报，特别是潮汐和潮流的变化，目前已能做出较准确的予报。 3.开发环境严酷，一次性投资大，单位装机造价高，但不污染环境，不占用土地，可综合利用.由于不论在沿岸近海，还是在外海深海，开发海洋能资源都存在风、浪、流等动力作用，海水腐蚀，海生物附着以及能量密度低等问题，致使转换装置设备庞大、要求材料强度高、防腐好、设计施工技术复杂、投资大造价高.但是，由于海洋能发电在沿岸和海上进行，所以不但不占用土地资源，不需要迁移人口，而且还多具有综合利用效益。同时，由于海洋能发电不消耗一次性矿物燃料，所以既不付燃料费，又不受能源枯竭的威胁。另外，海洋能发电几乎都不伴有氧化还原反应，并且不向大气排出有害气体和热。故也不存在常规能源 和原子能发电多存在的环境污染问题，这就避免了很多社会问题的处理。

篇七 种植能源
中国生物质能源植物种植现状及生物多样性保护_张风春

气　候　变　化　适　应

第8卷 第3期2012年5月

气候变化研究进展

PROGRESSUS INQUISITIONES DE MUTATIONE CLIMATIS

Vol. 8 No. 3May 2012

doi:10.3969/j.issn.1673-1719.2012.03.010

张风春, 李培, 曲来叶. 中国生物质能源植物种植现状及生物多样性保护 [J]. 气候变化研究进展, 2012, 8 (3): 220-227

中国生物质能源植物种植现状及生物多样性保护

张风春１，李　　培１，曲来叶２

１　环境保护部环境保护对外合作中心，北京　１０００３５；

２　中国科学院生态环境研究中心，北京　１０００８５

摘　要：随着国家对可再生能源的重视和扶持，我国以麻疯树等为主的能源植物种植业呈现快速的产业化发展势头。这种生物质能源植物的产业化种植可能会对生物多样性带来影响，如对生态系统与栖息地的影响等，但这些影响还存在着诸多的不确定性和争议。从防患于未然的角度，对我国的生物质能源植物种植业发展提出了相应的建议：在生物多样性敏感地区的种植规划和项目应进行生物多样性影响评价，应尽可能使用当地物种并进行合理的配置，尽可能减少大规模单一物种的种植模式，注意原有生境的完整性和生态廊道的维持；同时，需要政府部门加大科学研究支持力度并做好监测工作，以实现我国生物质能源植物种植业和生物多样性保护的双赢。关键词：生物多样性；生物质能源植物；种植

引 言

面对日益严重的全球性能源短缺和温室气体排放导致的全球气候持续变暖，各国政府都在积极探索开发可再生能源，以缓解能源供需矛盾，减缓气候变化带来的负面影响。生物质能源以其可持续性、优化能源结构、安全、环保、清洁、减排、增收等优势，近年来在世界各地得到了广泛认可和采纳。据估计，2010年全球生物柴油总产量达2000万t以上[1]。在当前的各种生物质燃料中，植物能源的比重、开发强度与发展势头都占据主导地位。 各国在不断扩大生物质能源植物种植面积的同时，也对新型生物质能源植物的开发、培育、栽培技术，以及生物质植物原材料加工、生产、运输、销

收稿日期：2011-11-15; 　修回日期：2012-03-15

售、利用等环节进行了广泛的研究，并取得了较好的进展[2]。但到目前为止，有关生物质能源植物种植对生物多样性保护与可持续利用的影响尚不清楚，虽然也偶有提及[3-4]，但至今尚未见到这方面系统、深入的研究。

大规模的生物质能源植物开发是否对生物多样

性产生影响？如果这种影响存在，是正面的还是负

面的？如何有效地抑制负面影响，

发挥其促进作用，

实现生物多样性保护和生物质能源发展的双赢？根

据已有的研究结果，这些可能的影响应该包括：在一定区域内大规模单一物种种植对病虫害抗御能力的影响，栽培外来物种对当地物种和生态系统的影响，开发利用荒山、荒地对原始生境完整性的影响，

成片或规模化种植对原有植被和土壤的扰动等。对

资助项目：中-挪生物多样性与气候变化项目（CHN-2148 091057）；国家自然科学基金项目（31170581）作者简介：张风春，男，主要从事生态、生物多样性、气候变化、土地退化等研究，phengchun@hotmail.com

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张风春，等：中国生物质能源植物种植现状及生物多样性保护

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这些问题，目前还缺少有效的研究。2007年，菲律宾《生物燃料法》生效，该法强调在不破坏生态系统及生物多样性的情况下发展生物质燃料。为了利用边际土地种植能源作物，菲律宾还重新评估了土地政策[5]。生物质能源植物种植对生物多样性的可能影响也已引起了中国有关部门的关注和重视，在2010年国务院通过的《中国生物多样性保护战略与行动计划》中，已将生物质燃料植物的开发视为影响生物多样性保护的因素之一，并将“评估能源植物种植对生物多样性的影响研究”列为我国生物多样性保护与可持续利用的优先行动之一[6]。 值得注意的是，在生物质能源植物种植方面，与发达国家大量占用耕地的做法不同，中国实行的是“不与粮争地、不与人争粮”的政策，对粮食安全具有重要的意义。但由于大量开发荒山、荒地、滩涂、河谷等土地类型，使得我国生物质能源植物种植对生物多样性的影响更加复杂。本文将就我国目前的生物质能源植物种植对生物多样性的影响进行一些探讨并就今后的发展方向提出一些建议。

质能源[8]。

根据能源植物的适应性、成本与效益、市场竞争力等指标，各国所采纳的重点物种不同[11]。目前欧洲的生物质燃料主要以菜籽为原料，美国主要以转基因大豆和玉米为原料，而马来西亚等东南亚国家则主要以油棕榈为原料。在使用的土地类型上，发达国家目前大都是使用耕地来种植生物质能源植物，如美国，仅用于生产乙醇的玉米就占美国玉米总产量的20%左右[9]。１．２　　国内情况

与发达国家相比，我国有关生物质能源植物种植的研究起步并不晚，“七五”期间，我国即已开始对麻疯树、光皮树和绿玉树的栽培及应用技术进行研究。近年又开展了对燃料油植物的调查，初步掌握了我国林木生物质能源种类、分布、数量和开发利用现状[12]。2003年，生物柴油的发展被列入国家科技创新计划和产业发展计划，将生物质能等可再生能源作为“十一五”时期我国能源发展的重要任务。随后，我国关于生物质燃料的科学技术研究、应用示范和产业化都呈迅速发展之势[13]。2005年，国家专项农林生物质工程开始启动，替代燃料（包括生物柴油）的发展战略研究也全面开始。国家发展和改革委员会又提出了“十二五”实现生物质能源植物种植产业规模化的目标[2,8]。

2006年，我国颁布实施了《中华人民共和国可再生能源法》。2007年国务院审议通过了《可再生能源中长期发展规划》，提出到2020年我国可再生能源的发展目标，并决定今后开发利用可再生能源“不得占用耕地，不得大量消耗粮食，不得破坏生态环

[14]

境”。经国务院批准，财政部、国家发展和改革委

1 生物质能源植物种植的现状

１．１　　国外概况

目前，很多国家都通过立法和发布政令对生物质能源植物种植给予政策倾斜，并采取补贴等措施支持和鼓励生物质能源的生产和消费。欧盟曾要求欧洲在2010年实现生物燃料占总运输燃料5.75%的目标。美国立法规定柴油中所加入的生物柴油比例升高，消费税将减少。日本、韩国、法国、英国等政府出台法令，要求柴油必须掺混0.5%～7.0%不等比例的生物柴油。意大利、奥地利、比利时、西班牙、丹麦、匈牙利、爱尔兰等国也纷纷出台相关法令。德国通过《可再生能源法》《生物质能条例》《促进可再生能源利用的市场激励计划》《信贷机构的贷款计划》，以及免税的法律和政策等为推动生物质能发展创造条件。有些发展较快的国家如巴西、泰国、马来西亚、印尼、阿根廷等国已经开始出口生物质燃料[2,7-10]。对那些土地有限的国家如日本、挪威、英国等，则与非洲国家合作，联合开发生物

员会、农业部、国家税务总局、国家林业局联合下发的《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》，实施补贴及税收优惠等政策，鼓励生物能源原料生产。各部委也纷纷出台相关政策，如国家发展和改革委员会的《可再生能源产业发展指导目录》、农业部的《农业生物质能产业发展规划》、国家林业局组织编制的《全国林业生物质能源发展

[1]规划（2011-2020）》。

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222气候变化研究进展

表1 常见生物质能源植物的占地类型及原产地

Table 1 Land-use types and original places of some widely cultivated biofuel plants

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续表1

注：隙地指田边、地头、四旁、临时空置地。

我国很多省、自治区和市级地方政府，如云南、陕西、黑龙江、大庆、郑州等都编制了生物能源发展规划，政府和企业同时注入大量资金用于生物质能源植物的种植开发。2006年以来，生物燃料巨大的市场空间也让企业趋之若鹜，中石油、中石化、中海油、中粮集团、国际组织，以及一些民企和外企等都相继宣布进军生物柴油领域。目前，我国已经在四川、云南、贵州、海南等地开发麻疯树、红薯和棕榈树资源，并建立原料基地，初步形成了以民营、外资以及国有企业共同参与的生物柴油产业格局[2,8,15-17]。

我国目前生物质燃料种植的主要土地类型包括

干热/干暖河谷区、荒漠、滩涂、草山、草场、盐碱地、沙地、矿山和油田复垦地等边际性土地（表1）。其中金沙江、澜沧江、怒江、红河等西南6大江河流域的干热/干暖河谷区，生物质燃料种植面积已达133万hm2，无论现有的种植面积还是可栽培的土地面积均为全国第一[9,18]。

根据《可再生能源中长期发展规划》，我国今后将不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力，近期将重点发展以木薯、甘薯、甜高粱等为原料的燃料乙醇技术，以及以小桐子、黄连木、油桐、棉籽等油料作物为原料的生物柴油生产技术。到2020年，生物燃料乙醇年利用量将达到1000万t，生物

气　候　变　化　适　应

224气候变化研究进展 2012年

柴油年利用量将达到200万t，总计年替代约1000万t成品油[19]。

据有关规划，我国大部分荒漠、滩涂、草山、草场、荒山、荒地、沙荒地、盐碱地、撂荒地、矿山、油田复垦地等不适宜农业生产的边缘土地资源，都

12]被列为宜林地，将用于生物质能源植物种植[8，。截

个挑战。

２．２种植方式及其影响

目前在荒山、荒地、滩涂等土地类型上开展的生物质能源植物大规模集约化种植，大多经过先行整地，即清除杂草和树木等原生植被，并对土地进行必要的平整，然后采用集中连片的种植模式。这种种植模式可能会导致原生境破碎化，对原有生境造成隔离、切割、干扰或替代，使原有动植物的平衡被打破。另一方面，如果是在生境已发生破碎化的地区种植，则有可能部分地起到恢复生态廊道的作用。这两方面可能的影响包括：(1) 对当地物种扩散、迁移和建群产生隔离与限制或促进作用，这主要是由于这种大面积集中连片的开发种植方式，有可能影响动物迁徙路线和动植物繁衍所需最小的空间；(2) 限制或促进不同种群间的基因交换；(3) 物种丰富度、种间关系和群落结构发生变化。生境斑块化或破碎生境的恢复以及食物链是否完好将会改变上述这些指标；(4) 种群的抗逆性会随着种群规模变化而变化，最终会影响到种群的基因多样性并影响到种群中物种的生存和进化能力；(5) 食物链将受到影响，由于植被的变化，依赖原有植被、群落与生境的昆虫、小型动物会首先受到影响；(6) 生态系统服务功能发生变化，生境的变化将会改变生态系统的完整性和组成，使生态系统的结构、生态过程发生变化，从而使原生态系统类型及生态系统的服务功能随之发生变化；(7) 外来物种、大规模种植、高强度集约管理等活动可能会对土壤和植被产生扰动，特别是对天然次生林、天然灌木和草地的扰动，这些都可能是影响生物多样性的潜在因素。２．３　　外来物种入侵

在我国广泛栽培的生物质能源植物中，主要的物种选择依据是植物的适生性和能源价值及其市场前景，这必然会导致大量外来物种的引进和栽培。事实上，目前我国产业化种植的生物质能源植物，很多都是外来物种。其中有些外来物种在中国已经有悠久的栽培历史，早已驯化并实现了与当地生态系统的融合，能够按要求产生各种服务功能和效益。但

至目前，我国已查明的油料植物有151科697属1554种，种子含油量在40%以上的植物为154种。但其中绝大部分都还没有被开发利用[12]。表1所列是目前已经规模化种植或已经开展了广泛试验示范的生物质能源植物。

在目前广泛使用的生物质能源植物中，麻疯树是最为广泛栽培的物种，我国南方很多地区都已开始了规模化种植[3-4,16,20-21]。其他规模化种植的还有甘薯、油菜籽[14]，柠条、沙柳[5]、粉葛、文冠果等。我国目前用作建立规模化生物质燃料油原料基地的乔、灌木树种有30多种，主要集中在亚热带至热带区域。

2 生物质能源植物种植对生物多样性的潜在影响

２．１　　种植区

根据国家和地方生物质能源植物种植相关的发展规划和目前各级政府与企业的开发现状，我国的大多数生物质能源植物种植都集中在国务院2010年通过的《中国生物多样性保护战略与行动计划》中划定的“生物多样性保护优先区”内。如麻疯树主要集中在西南高山峡谷区，栎类植物集中在东北山地平原区与秦岭区，文冠果集中在华北平原和黄土高原区，锦鸡儿和沙柳则集中在蒙新高原荒漠区等。这些地区，不仅是生物多样性丰富的地区，大多数也都是生态系统脆弱区，极易在外界的干扰下发生变化或退化。云南、四川、贵州、重庆等地的一些高山峡谷区，因为其丰富的生物多样性特征，已被列为国家生物多样性保护优先区，而按照国家有关部门的生物柴油原料林基地建设规划，将在这一地区发展麻疯树40万hm2[4]，如何将能源植物的种植与生物多样性的保护结合起来，是这类地区面临的一

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