气候变化对中国主要农作物秸秆资源的影响

生物质能在缓解能源紧张,降低气候变化影响方面具有广阔的发展前景。农作物秸秆作为其丰富重要的原料之一,它的有效开发和利用,将对我国生物质资源的综合利用有重要影响。气候变化会影响农作物秸秆产量,本研究利用CERES作物模型模拟了基本气候BS情景下(1961年-1990年)和SRES温室气体排放方案下B2情景的(2011年-2100年)我国三大粮食作物水稻、小麦、玉米的秸秆生产量,分析并预测了未来气候变化对其秸秆生产量的影响,结果表明:①作物秸秆生产总量表现为先降低(2020s)后增加(2050s、2080s)的趋势,其中水稻的秸秆单产和总量将下降,而小麦和玉米的秸秆单产、总量则有增加趋势,尤其是小麦增加幅度更大;②未来气候变化将增大作物秸秆生产总量的年际波动,影响秸秆利用量的稳定性;③华北地区是未来三大作物秸秆总量增加的主要区域,有利于秸秆资源的开发和利用,而东北的东部地区秸秆总量表现为大幅度的降低。本文成果属初步研究,存在一定的不确定性,今后需要继续深入探讨,逐步降低研究中的不确定性。     

农业部原副部长路明:汽车燃料尽早转烧酒精

<正>全国人大常委会农委副主任、农业部原副部长路明呼吁,汽车应该考虑转烧酒精。 路明报告的题目是《利用生物质能,发展能源农业》。路明认为,实施能源农业的重大工程包括四方面:沼气计划、酒精计划、秸秆能源利用计划、能源作物培育计划。能源作物可分为4类:①以制酒精为目的的一年生或多年生作物,如玉米、甘蔗、甜高粱、     

基于粮食安全视角的中国耕地资源盈亏测算

耕地保护一直是政府关注重点、学者研究热点和公共政策难点。本文基于粮食安全视角,在把握我国耕地资源变化轨迹的基础上,通过构建测度模型,对我国耕地资源盈亏状况进行测算分析,研究结果表明:1由于全国第二次土地调查耕地规模有所增加的原因,虽然全国层面粮食安全视角的耕地稀缺有所缓解,但沿海等发达地区耕地资源较为稀缺的现实难题没能扭转;22008-2020年我国耕地盈余区域主要集中在中部平原和东北地区,耕地稀缺区域主要分布在东部发达地区和西部欠发达地区,其中北京、天津和上海等发达区域稀缺程度相对最大;3单产水平不变情景下,2020年我国粮食安全视角的耕地稀缺量高达1 486.43万hm2,稀缺程度为12.35%,而单产提高情景下,2020年稀缺数量减为179.80万hm2。由此可见,从维护国家粮食安全视角判断,未来耕地保护政策创新方向在严控数量减少的同时,重点应该关注耕地单产提升、区域补偿激励机制以及差别化考核政策设计。     

鲁西北地区耕地劳动力承载力的多情景模拟

根据已建立的最小劳均耕地面积、耕地劳动力承载力、耕地规模种植压力指数和耕地劳动力承载力指数的概念及模型[2],对鲁西北地区未来50年不同情景下的耕地劳动力承载力的可能变化进行了多情景模拟分析.结果表明:随着社会经济的发展,无论何种方案,鲁西北地区最小劳均耕地面积均呈增大趋势,而规模种植压力指数只在理想方案下呈逐渐降低态势,在不理想方案和适中方案下均呈升高趋势,且以不理想方案下提高的幅度较大;由2010年到2050年,耕地劳动力承载能力将逐渐降低,劳动力超载程度逐步加剧,农业劳动力剩余现象将十分严重.因此,要保障劳动生产率的提高和农民收入的增加,必须寻求有效转移剩余劳动力的途径,确保在一定的收入水平下,实现耕地数量与农业劳动力总量的动态平衡,从而消除压力.     

中国秸秆能源化利用潜力与秸秆能源企业区域布局研究

中国是农业生产大国,秸秆资源较为丰富,开发利用农作物秸秆资源、发展生物质能源具有重大的经济和生态效益。因此,科学评估中国秸秆资源能源化利用的潜力及其在不同地区的布局尤为重要。本文利用各省农业生产数据测算了全国各省大田作物田间秸秆产量和可利用秸秆资源数量,在此基础上利用土地遥感数据和GLO-PEM模型,测算了1km×1km栅格尺度的秸秆资源分布密度并评估了秸秆能源企业在各地区布局的适宜性。相比之前的研究,本研究考虑了秸秆资源在不同区域的分布密度差异,这对于计算秸秆这类收集和运输成本较高的资源的可利用率具有重要意义。此外,本文也通过2014年和2010年的对比,分析中国秸秆资源分布密度和能源企业适宜布局的变化趋势。研究结果表明:2014年中国主要大田作物秸秆资源总量为8.97亿t,可收集资源量为7.69亿t,可能源化利用秸秆资源总量为1.86亿t,吉林、江苏、河南、安徽、黑龙江等省份适宜建立大型秸秆能源企业,且未来秸秆能源布局也将向这些地区集中。东北、华北、长江中下游地区、成都平原、西南以及新疆等少部分地区适宜建立小型秸秆能源企业。     

开发利用盐湖资源 保障中国农业安全——五十余载为钾盐 锲而不舍筑丰碑—中国工程院院士郑绵平

钾盐主要用作钾肥,钾肥是农业三大肥料之一,中国是一个拥有13亿多人口的农业大国,耕地资源紧缺,为了保证粮食安全和对农产品需求而需要不断增加作物产量,形成了中国特有的化肥高量投入的耕作体系。随着我国经济快速发展,我国对钾肥消费是快速增长,钾肥消费量年均增速在8．6％左右,如2013年我国钾肥（K2O）消费量达617．7万吨,较2001年消费量399．78万吨相比,增加快1倍多。     

农业科技新概念:保护性农业

一、什么是保护性农业? 保护性农业(Conservation agri-culture),是指以最小的对土壤的结构、成分和天然的生物多样性的破坏,实现土壤的最小侵蚀与退化和最小的水污染而采取的土壤管理实践。其中,直播法和最小翻耕体制是保护性农业的两个最基本的土壤管理措施。具体来说就是,在每个农季收获后,不要将作物残留物(如秸秆、黄苗、根茎)回收贮存、烧毁或将生物质翻耕埋起来,而是将其作为土壤覆盖物留在原地。在下一农季开始时,完全不用耕地,将种子直接播入土壤。     

从中国玉米生物乙醇发展分析生物能源对粮食安全的影响

本文以玉米生物乙醇为例,采用情景分析法定量分析“生物能源”与“吃饭”的关系.研究表明:(1)设定2020年生物乙醇的产量为1000万吨、1500万吨和2300万吨,玉米生物乙醇占生物乙醇的60％、40％和20％,则9个子情景所需玉米量最多3864万吨,最少560万吨;(2)结合其他玉米需求分析其供需关系,发现9个子情景均未达均衡,最大和最小缺口分别为4249万吨和945万吨,说明玉米生物乙醇的发展对玉米需求造成了影响.如对口粮和其他工业用粮进行更切合实际的预测,则供求情况会有所缓解,所以玉米生物乙醇的发展不会对“吃饭”问题造成太大影响.但若考虑库存和出口则会显得供求紧张.发展粮食能源是一场技术与战略的考验,积极引导技术创新,并保证最基本的粮食需求是未来的出路.     

生物质能

我国农业废物资源分布广泛,其中农作物秸秆年产量为7亿吨,可作为能源用途的秸秆约3.5亿吨,可折合1.8亿吨标准煤;工业有机废水和禽畜养殖场废水资源量,理论上可以生产沼气近800亿立方米,相当于5700万吨标准煤;薪炭林和林业及木材加工废物的资源量相当于3亿吨标准煤;目前,我国城市生活垃圾年产生量约1.2亿吨,预计2020年将达到2.1亿吨,如果将垃圾填埋回收气体或焚烧垃圾发电用于能源使用,每年可替代1300万吨标准煤。此外,一些油料作物还可用于制取液体燃料,主要有麻疯树、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等。预计到2020年,我国以农业油料作…     

农作物秸秆资源化利用的限制因素分析

我国的农作物秸秆的资源量非常巨大,从其组成成分来看,秸秆的利用可分为:秸秆还田(肥料化)、秸秆饲料化、秸秆燃料化和作为工业生产原料四个方面。秸秆的资源化利用不但能够减少以至消除农业废弃物危害,而且其本身的回收和资源化利用会对农业生产过程提供丰富的能源和物质投入,从而减少农业生产过程的外部投入,达到节约资源,降低生产成本,增加农业收入,形成农业的可持续发展。但是在作物秸秆利用过程中存在着政策、意识、资金和技术上的问题,本文就其利用过程中存在的问题做简要的分析。     

西藏日喀则地区沼气能源模式及其效益分析

以牛粪、薪柴等为主的传统生物质能源是西藏农村能源的主要形式.随着人口的增长,西藏农村能源环境问题日渐突出,逐渐成为制约当地农村社会可持续发展的重要因素.本研究通过在日喀则地区4个典型农业县的实地调查,分析了沼气生态能源模式在调整农户能源消费结构中的作用;计算了该能源模式的生态、经济和社会效益.结果表明:按替代薪柴、秸秆和牛粪的3种方案,每户沼气分别可替代农户薪柴、秸秆和牛粪消费量的57.96%、61.37%和28.48%,农户每年可节省燃料支出450.16元/口;若在西藏农区和半农半牧区推广该工程,可减少CO2,排放(95.83～99.87)×104t/年,减少氯素流失(0.49～1.24)×104t/年,节省的牛粪分摊到单位耕地面积达4.37t/(hm2·年),可基本保证耕地物质平衡;沼气的利用还可减少妇女使用传统生物质能的时间机会成本.结论表明:该模式在一定程度可缓解传统生物质能利用对环境的压力,有助于提高农户生活水平;但仅靠沼气还不能完全满足农户能源需求,需结合其他可再生能源.     

多情景模拟下新时代中国耕地保护底线预测

耕地是国家粮食安全的基石,关系到未来中华民族的生存。但究竟需要守住多少耕地才能满足新时代中国粮食需求的底线,一直存在着不同的争论。为此,本文从厘清不同情景下耕地最低保有量需求出发,构建兼顾人口、人均粮食、粮食单产的耕地需求预测模型,模拟完全自给、高度自给、适度自给3种情景的耕地需求量;结合耕地未来可能的变化趋势预测,判定耕地保护的理想能保量、基础应保量、底线必保量。结果表明：①2020、2025、2030、2035年理想能保量要求至少保住19.20亿、18.39亿、18.47亿、16.57亿亩耕地;基础应保量要求至少保住18.49亿、17.72亿、17.78亿、16.12亿亩耕地;底线必保量要求至少保住17.80亿、17.09亿、17.09亿、15.51亿亩耕地。其中基础应保量可作为理性的策略选择。②目前划定15.51亿亩永久基本农田基本能保障2035年粮食自给,但今后若放弃严控政策,则难以满足2030、2035年粮食完全自给的耕地需求。未来应全面细化并继续严格实施耕地保护政策,保障国家粮食安全。     

我国边际土地产能扩增和生态效益提升的途径与研究进展

边际土地是指由于土壤障碍限制突出、水热资源约束强、地形条件局限大,导致农业产能和经济效益低下、生态脆弱的土地。我国耕地缺口约7亿亩,而现有11.7亿亩(7 800万公顷)边际土地是我国耕地的战略后备资源,藏粮于边际土地是国家粮食安全战略保障体系的重要一环。利用植物-土壤-微生物互作机制协同提升边际土地产能和生态功能已经成为国际研究的新趋势,包括选育适应高强度土壤胁迫的耐逆作物品种,筛选可利用的根际促生菌以提升植物耐逆适生性能,挖掘和强化微生物提升土壤质量和健康的功能。针对我国边际土地产能扩增和生态效益提升问题,需要基于生态优先与绿色发展原则制定总体行动方案;设立边际土地研发专项,以"植物先行、改土为基、水分保障、微生物调控、植物-土壤-微生物生态系统集成"为思路,建立全国边际土地资源清单,制定边际土地保护和治理区划;开展边际土地耐逆适生品种选育、水肥资源高效利用、土壤障碍因子消减与土壤生物网络诱导驯化、植物-微生物交互影响4个方面的基础理论研究;聚焦黄河滩地和滨海盐土、东北苏打盐碱土、西北内陆盐碱土、南方低山丘陵红壤、西南紫色土、西北黄绵土,构建不同边际土地类型的生态农场模式。通过建立与完善边际土地生态利用理论与技术体系,促进我国边际土地资源的保护和可持续利用,并为适时启动连片分布边际土地的改造和高效利用、实现新增7亿亩中等级耕地储备目标,保障"藏粮于地、藏粮于技"和乡村振兴战略的实施,以及推进我国生态脆弱区生态文明建设提供科技支撑。     

土壤-微生物系统功能及其调控

土壤是粮食生产的主要载体。党的“十八大”以来,习近平总书记从我国发展全局出发,深刻阐述了粮食安全的重大理论与实践问题,多次强调“解决好吃饭问题始终是治国理政的头等大事”。“藏粮于地、藏粮于技”成为我国“十三五”规划的十四大战略之一和国家重大需求,习近平总书记指出,要像保护大熊猫一样保护耕地。在“十三五”规划建议的说明中,他又对藏粮于地进行延伸,提出探索实行耕地轮作休耕制度。同时,要为粮食生产插上科技的翅膀,坚持走依靠科技、提高单产的内涵式道路。20世纪90年代以来,传统土壤物理、化学调控措施的增产潜力已达瓶颈,我国粮食安全保障亟待发掘新的增长点。例如,我国在世界7%的耕地上施用了世界1/3的化肥,氮肥的平均利用率不足30%,相当于每年损失高达500亿元。此外,大量农业化学品投入导致了有害物质积累、农业面源污染和温室气体排放等生态环境问题。据2010年环境保护部的估算,我国农业来源总N和总P占全国排放总量的57.2%和67.4%。土壤养分元素的形态转化几乎完全依赖于土壤微生物组,因此,揭秘土壤微生物组,发展土壤-微生物系统及其功能调控技术,探索现代农业管理方式对土壤微生物系统的影响及其反馈机制,已经成为我国“藏粮于地、藏粮于技”战略的重大理论和实践问题。     

中国发展能源农业的效益评价与区域分析

发展能源农业可以有效的提高农民种植作物的积极性、延伸农业产业链和增加就业,因此具有较大的经济效益。从农民增收的视点出发,在总结现有估算方法的基础上,从沼气综合利用、生物质气化、发电和能源植物种植三个方面建立经济效益的评价模型,利用已有统计资料和数据,定量评价了我国发展能源农业的潜在经济效益,并进行区域分析。研究表明：①中国农村生物质能蕴藏丰富,2007年我国农村生物质能源总蕴藏量和理论可利用量分别达30.88×10⁸tce和5.98×10⁸tce。我国发展能源农业的经济效益是潜力巨大,农村居民通过发展能源农业理论共可获得经济收益4884×10⁸元,主要来自生物质气化和发电产业;②中国发展能源农业的经济效益总体上分布不均,省际差异较大,西南、东北及河南、河北、山东等地是经济效益较大的地区,上海、北京、天津、宁夏和海南5省区经济效益最小;③沼气工程、秸秆气化、秸秆发电、能源林的营造和非粮能源植物的大面积种植将是今后我国能源农业发展的重点方向,重点布局在我国的西南、东北以及中部的河南、河北、山东等省区。     

中国生物质能发展中几个问题研究

中国能源目前存在三个主要问题,一是矿物能源资源量不足,二是生物能源等可再生能源资源丰富,但开发利用程度太低,三是浪费严重。本文重点研究生物能资源开发利用中需要解决的几个共性问题,中国每年可生产生物质资源8亿多吨(不包括畜禽粪便和海洋生物质),其中作物秸秆类6亿多吨,林木残余及加工剩余物2亿多吨。目前国内外高品位利用的方式主要有三种:生物柴油、生物乙醇、成型燃料。文章以此为中心研究了合理利用这些能源资源需要解决的政策性问题。     

基于生态安全的石羊河流域耕地保有量测算与分析

以石羊河流域为研究对象,针对其生态环境问题主要从水资源、土地资源和生态安全三个方面进行分析,选取水资源为生态安全因子,以2003年为现状水平年,2010年和2020年为规划水平年,根据预测的农业用水量和农田灌溉配水定额可计算出基于农田灌溉配水确定的耕地面积,考虑该流域经济发展情况,再加上旱地面积可确定规划水平年基于生态安全的耕地保有量并进行对比分析,提出建议,为促进石羊河流域生态安全及耕地可持续利用提供依据。结果如下:2010年石羊河耕地保有量为525.85万亩,同比减少30.9万亩。2020年耕地保有量为465.96万亩,同比减少90.79万亩。     

中国城市化进程中的居民家庭能源消费及碳排放研究

中国处于工业化快速发展阶段,能源消费和碳排放的增加是不可避免的.本文将居民家庭的能源消费分为直接和间接两部分,通过生活方式分析法测算了中国居民家庭的间接能源消费以及相应的碳排放量,研究了城乡居民家庭两部分能源消费的结构和变化趋势以及相对应的碳排放.结果表明:从2000年到2007年,城镇居民家庭的直接能耗和间接能耗都呈上升趋势,农村居民家庭的直接能耗逐年增加而间接能耗下降.在不考虑其他因素的前提下,一个农村居民转变为城市居民,将会增加能源消费量1085.26千克标煤.城镇和农村居民家庭的直接和间接能源消费结构反映了城乡居民生活水平的差异,从能源消费的变动趋势可以看出人们的消费行为逐渐由生存型消费转为发展型消费.家庭能源消费产生的碳排放总量也在逐年增长,2007年城镇居民家庭的直接能耗和间接能耗产生的碳排放量分别达到8535.04万吨和56678.76万吨,农村分别为6883.41万吨和8117.94万吨.在这种形式下,应当引导居民逐步向低碳的生活模式发展.     

近10年重庆土地利用平衡及未来情景分析

土地利用平衡问题的产生大多由经济发展的驱动所引起,而用地间的相互消、长形成最终的土地利用格局。本文采用历史统计、资料文献及未来经济发展设想等数据,运用数理统计方法,分析了近10年重庆土地利用的平衡格局及未来情景,结果表明：①重庆直辖10年间,主要土地利用格局体现为建设用地的快速增加和耕地资源的持续减少,且建设用地扩张带来的二、三产业产值和拉动固定资产的投资率较低。期间,土地利用平衡着重考虑盘活存量,少占耕地的集约＂增效＂途经,以及整理开源增加耕地或其它农用地的＂减压＂举措;②对比重庆未来土地需求与供给情景,2007年-2020年间,满足经济跨越式发展的适应性建设用地需求为16.87万hm2,而总共后备资源的适应性现实潜力,折算前也才仅有12.61万hm2,供需前缺口高达4.25万hm2,为此,必须探索＂节流＂与＂开源＂的新路子;③借助新的经济发展环境和政策导向,做好耕地流转集约＂开源＂置换建设占用耕地,跨县域甚至跨区域的农村宅基地置换城镇住房,耕作层熟土剥离转换建设占用的支撑视角,可平衡重庆未来的土地利用情景,开辟增加耕地新渠道,统一城乡建设用地配置,确保建设占用和农业生产的用地需求     

近50年四川省耕地变化分析

耕地面积变化反映了社会经济发展,对粮食安全具有重要的影响.利用四川省及省域范围内的21个市、地、州1952年～2000年的耕地变化数据和经济社会发展数据,应用因子分析方法全面分析了影响耕地变化的经济、社会等主要因素,对四川省近50年的耕地面积变化的驱动力进行了研究.根据主成分分析结果,经济发展、农业科技进步、社会发展是引起四川省耕地面积变化的驱动力.经济发展引起耕地利用总量的变化、造成耕地需求结构的变化,导致大量非农用地对耕地占用的增加,造成耕地面积的减少.农业科技进步,可改良耕地,提高粮食单产,缓解经济社会发展对耕地的占用和需求.人口增加,人均耕地减少,粮食供给压力增大,而城市化水平的提高,又要占用大量耕地.在此基础上,建立多元线性回归模型,并据此预测四川省未来耕地数量的变化,结果表明2010年、2020年、2030年四川省耕地数量分别为419.101×104hm2、396.849×104hm2、374.816×104hm2,并提出了四川省耕地可持续发展的对策.