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1、边际土地发展能源植物的潜力分析边际土地发展能源植物的潜力分析摘要：文章在分析发展生物质能源的迫切性的基础上，介绍了利用中国丰富的边际土地资源和植物资源开发能源植物的潜力以及中国宜能边际土地的分布情况。同时，从因地制宜、合理布局、自主创新等方面提出了边际土地种植能源植物的技术策略。关键词：边际土地；能源植物；能源危机一、引言中国人口压力大，能源贮藏和开采不足。油价高涨、资源短缺、环保压力和高速增长的需要等之间形成无法调和的矛盾，直接影响中国社会经济发展和国家安全。因此，要实现社会经济的可持续发展，如何开发新型环境友好型可再生能源成为一项关键性课题。基于这一原则，以能源植物为主的生物质能将是人类未
2、来的理想选择。绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部，这种生物质能实际上是太阳能的一种存在形式。但以目前的技术水平，还不能将所有植物都用于能源开发。因此，一般意义上讲能源植物通常是指那些利用光能效率高，具有合成较高还原性烃的能力，可产生接近石油成分和可替代石油使用的产品的植物以及富含油脂、糖类淀粉类、纤维素等的植物。我国是一个农业大国，同时也是一个人口大国。国外利用的能源植物如大豆、油菜、玉米和甘蔗等，既是生产生物质液体燃料的原材料同时也是人类的主要粮食来源。因此，在我国发展能源植物只能利用边际土地。利用边际土地，建立我国能源植物种植产业化模式，拓展农业的内涵、丰富农业生产
3、的内容，确保农业增产增收和保护与改善生态环境，是发展能源植物的关键。二、发展生物质能源的迫切性能源危机随着经济的快速发展，中国也加入了石油消费大国的行列。1993 年以来，中国从石油出口国变为石油净进口国。XX 年中国进口原油 6941 万 t，同比上涨 15.2，而原油出口同比下跌 4.5，仅 721 万 t，石油对外依存度已从 1995年的 7.6增加到 XX 年的 31.0。据专家预测，即使按需求下限估计，石油产量按上限估计，XX 年时我国的石油供求缺口也将在 1 亿 t 以上，XX 年和 2020 年中国石油保障程度只有 71和 62，未来 10-15 年内，中国石油进口比例将达到 3
4、0-40，XX 年全国石油储备量目标为 1500 万t。按照 XX 年全国石油消耗总量测算，上述储备也仅能维持 20d。从经济社会的发展来看，完全依赖外来能源是非常危险的。随着国际能源资源竞争的激烈，中国战略能源的对外依存度越高，风险就越大，这对中国的社会长期可持续发展和经济安全都非常不利。能源污染能源污染是能源消费的又一个重要问题，能源结构的不合理使用，使得这一问题愈加突出。以中国为例，在一次性能源消费结构中，煤炭占 75，耗煤量约为 15 亿 t。煤是全程污染能源，除了看得见的烟尘污染外，还有二氧化硫和氮氧化物。1988 年我国二氧化硫的排放量为 1400万 t，1995 年上升到 180
5、0 万 t，XX 年达到 2400 万 t，由此引起的酸雨面积达到国土面积的 30。肆意消耗以煤和石油为主的石化能源所引发的环境污染、温室效应、热带雨林消失、物种多样性减少等一系列生态危机，正在日益严重地威胁着人类的自身的生存和社会的持续发展。因此，不论是解决能源问题，还是解决环境污染问题，都必须积极开发可再生绿色能源。耕地资源匮乏随着人口增长和人民生活水平的提高，今后每年中国粮食消费还要增加 50 亿 kg 左右，非粮食食物的需求也会不断增长，食物消费需求呈刚性增长。但由于粮食生产必需的耕地和水资源数量难以增加，稳步提高粮食综合生产能力的难度越来越大，粮食和农产品供给始终面临着严峻挑战和巨大
6、压力。全国耕地资源正在以惊人的速度消失。根据中国科学院国情分析研究小组估测，我国现有耕地约1.218 亿 hm2，绝对数量居世界前列，但人均占有量不足，远低于世界平均水平。全国有 666 个县，人均耕地低于联合国粮农组织规定的 0.05hm2 警戒线，其中有 463 个县人均耕地低于 0.03 多 hm2。在数量减少的同时，耕地质量下降的问题也不容忽视。有关部门提供的资料表明，目前，我国每年减少的耕地大体上相当于每年减少几十亿公斤粮食的生产能力，即减少数百万人口粮的生产能力。随着社会经济的不断发展，耕地非农化现象日趋严重，人口与经济对耕地的压力仍在不断加大。三、边际土地发展能源植物资源的潜力边
7、际土地是指那些尚未被利用、自然条件较差，而又能产生一定生物量、有一定生产潜力和开发价值的土地。根据在全国范围内进行的宜能边际土地调查，结果表明我国共有各类宜能边际土地 3420 万 hm2，其中宜能冬闲田约740 万 hm2，主要分布于我国长江以南的云南、湖南、四川、贵州、湖北、江西、广东等地区；全国宜能荒地约 2680 万hm2。在宜能荒地中，I 等宜能荒地 433.33 万 hm2，占l6.2；等宜能荒地 87333 万 hm2，占 32.6；等宜能荒地 1373.33 万 hm2，占 51.2。按 60的平均垦殖指数计算，我国现有的宜能荒地可垦得净耕地 1608 万hm2。我国可转换为能
8、源用途的作物和植物品种有 200 多种，如果这些宜能荒地全部用于种植能源作物，可满足年产量约 4542 万 t 生物液体燃料的原料需求。由于前期投入大，缺乏相关扶持政策和良种能源植物培育滞后等原因，现实中除一些特例外，能源植物种植产业还处于观望、尝试和摸索阶段。近年来，在边际土地利用方面，国家层面政策暖风频吹：从 XX 年通过中华人民共和国可再生能源法开始，有关部委陆续出台了一系列促进利用边际土地开展能源植物种植的相关政策，鼓励有条件的地方利用荒山、荒地等资源发展生物质原料作物种植。如 XX 年国家发改委关于可再生能源发展“十一五”规划提出：合理开发利用边际土地资源，能源作物和能源植物的种植做
9、到不与民争粮，不与粮争地，不破坏环境，不顾此失彼，处理好生物质能利用与生物质其他用途的关系。四、边际土地种植能源植物的技术策略因地制宜种植能源植物在那些生产粮食得不偿失的地方营造森林是解决问题的一个办法，它同时还能改善生态环境。首先要考虑的是寻找一些或通过现有的生物技术培育一些速生植物，这些植物必须在各自不同的恶劣的环境下能够较好地大范围快速生存。如我国有着大面积的盐碱地和砂质盐碱地，在这种土地上却可以找到不少种类的杂草，碱蓬和猪毛菜便是其中比较有名的，后者是种分枝极多的植物，完全可以进行恰当地采集。另一个较有名的是紫穗槐，这种树能提供大量的树叶和枝条。在砂地环境下大家比较熟知的有砂棘和红柳，
10、它们有着极强的耐能力。这类速生植物还是非常多的，如南方的桉、银合欢等，在北方除了前面列举的外还有杨、柳、榆、柞、椿、荆条等，西北则有沙枣、拐枣、梭梭树等。合理布局产业化能源植物能源作物在收集、运输、储藏等过程中需要消耗能量，因此必须降低关键环节的成本。一是要将企业建在能源植物产区，缩小收集运输半径，这样既可以减少运输量，又能有效降低生产成本；二是建立“企业+基地+农户”的稳定利益共同体，企业规模要与土地规模相适应，保证农民和企业利益的实现；三是实现产业集群，提高综合效益。能源作物生产燃料乙醇的副产品，如酒糟、废渣、叶稍、废液等，可作为优质饲料、造纸原料、肥料、燃料等利用，因此要配套建设相应企业
11、按照产业链形成企业集群，实现能源作物的产业化综合开发，提高开发的附加值和整体效益。自主创新利用能源植物面对能源危机、减排 CO2 的巨大压力及发展生物质产业的良好机遇，XX 年底，国务院发展研究中心在“中国能源战略的基本构想”中提出，截至 2020 年，我国可再生能源利用量要占当年一次性能源的 20。然而，尽管我国生物质能源丰富，但是目前我国商品化生物质能源仅占一次性能源消费的 0.5，为了实现上述目标，科技界所面临的挑战是严峻的，各界同仁也正在努力和积极承担这一伟大而光荣的任务，开展能源作物技术开发与集成、能源作物种植加工示范基地建设等。中国政府十分重视生物能源的研究和开发，在科学技术中长期
12、发展规划纲要中指出，要全面提升中国生物质产业科技创新能力，并在“十一五”期间，启动了“农林生物质工程”等重大项目，旨在对生物质高效降解、沼气规模化制备、植物质成型燃料开发等一批重大技术进行研究和突破，同时发展高产、高抗、高糖、高油的能源作物规模化培育技术，形成一批特种新型能源植物资源的高效培育技术。应做好以下几个方面工作：一是在能源植物种的选择上，注重富油种的引种栽培、遗传改良以及建立石油农场；二是在能源植物特性和植物燃料油的研制上，寻找植物燃料油新途径、燃料油使用新技术；三是借助遗传基因技术培育新树种，采用更先进的栽培技术来提高产量。参考文献：1、RasauskasAJ,WilliamsCK
13、,DavisonBH-cta1.Thepathforwardforbio-fuelsandbio-materialsJ.Science,XX(311).2、郭廷杰.贯彻科学发展观拓展资源再生产业促进生物质能利用J.再生资源研究,XX(2).3、常振明,韩平,曲春洪.再生能源利用现状与未来展望J.当代石油化工,XX(12).4、翔实.植物燃料的研究现状与发展J.科技与经济,1996(12).5、秦向华.能源植物姗姗走来J.森林与人类,XX(11).6、王武震,张伟红.我国的能源战略初探J.商场现代化,XX(1).7、丁向阳.能源植物的兴起与发展前景J.河南林业科技,XX(4).8、牛星,欧名豪,李晓刚等.江苏省耕地资源可持续利用研究J.中国农业资源与区划,XX(2).9、农业部科教司.关于开展对我国适宜种植能源作物边际土地资源进行调查评估的函(农科教能函XX10 号)EB/OL.http:/ 科学技术出版社,1985.11、农业部农业生物质能产业发展规划(XX-XX)EB/OL.http:
