芒和荻作为草本能源植物的潜力分析

利用多年生草本植物发展生物质能源产业是可再生能源发展的一个新方向。研究发现,芒和荻是我国本土多年生高大C4草本植物,具有作为能源植物的开发潜力,在欧洲已被广泛应用,在我国仅仅用于水土保持、造纸、饲料等。该文综述了芒和荻的生物学特征、生物质品质特性、生态效益、国内外利用现状,认为该类植物具有生态类型多、野生资源丰富、适应性广,抗逆性强,产量高,净能产出高,生物质品质好,转化利用途径广,生态价值好等特点,是优良的草本能源植物,适合在我国边际土地上种植利用,目前的研究重点应集中于种质资源的搜集、评价和新品种选育及适用于边际土地的栽培管理技术。     

杂交狼尾草作为能源植物的研究进展

杂交狼尾草(Pennisetum americahum×P.Purpureum)系美洲狼尾草(P.americahum)与象草(P.Purpureum)的种间杂交种,是多年生高大C4草本植物,已作为造纸、饲料原料等被广泛应用,是中国有前景的非粮能源植物之一。笔者以非粮生物质原料生产和生物质转化利用为中心,针对杂交狼尾草的生物学特征、遗传特性与良种选育、产量、品质特征和生物质转化利用、生态适应能力和生态效益、栽培及管理技术等方面的研究进展和存在的问题进行了详细阐述,并展望杂交狼尾草作为能源植物的研发前景。认为虽然杂交狼尾草存在对土壤条件要求高、在北方地区不能越冬等缺点,但较其他能源植物具有显著的产量优势,在条件较好的边际土地和污染农田上具有广阔的利用前景。     

“土著杂草对三种能源草应用潜力的影响”等2项课题通过验收

正3月31日,北京市农林科学院组织专家对草业研究中心承担的院青年基金2项课题进行了验收。其中,院青年科研基金"土著杂草对三种能源草应用潜力的影响"课题,立足北京及周边地区边际土地,分析了免除杂草与去除杂草两种处理下同一种能源草生长特性和应用潜力之间的差异,初步阐明北京小汤山地区能源草在免除杂草条件下的综合效果好,初步构建了适于北京     

秸秆生物质热裂解技术的研究进展

生物质能源因其具有优良的环境友好性和可再生性而备受关注。开发利用生物质能源对废弃资源回收、能源结构转换、环境改善和保护等方面具有重大意义。笔者综述了目前生物质能的主要利用和开发形式,分析了生物质的热裂解机理,生物质热裂解技术的几种典型工艺和各种裂解装置的特点。此外,开发出规模化生产和成套设备的热裂解工艺是目前亟待解决的重要课题,亦是生物质热解发展的一种趋势。     

甜菜制取燃料乙醇关键技术及其研究进展

本文分析了在不影响现有粮食和经济作物种植结构的前提下,利用“三北”地区边际性土地资源发展甜菜乙醇能源的生产潜力及提高甜菜抗逆性和可发酵糖的调控途径。介绍了甜菜原料预处理、发酵制取乙醇的高效菌株选育、发酵条件优化与副产物综合利用等甜菜酒精发酵技术的研究与应用进展情况。认为甜菜是一种抗盐碱性很强的能源作物,在生物乙醇生产中具有重要价值。指出了甜菜乙醇产业发展必须解决的关键问题是利用边际性土地生产优质甜菜原料,且需稳定供应;高效低成本的发酵菌种选育;为燃料乙醇生产过程中产生的副产品寻找出既环保又经济的利用途径。     

基于SSR分子标记的刺槐遗传多样性分析及核心种质的构建

刺槐(Robinia pseudoacacia)是一种极具发展利用潜能的林业生物质能源树种。为了解决刺槐林业生物质能源面临的原料短缺问题,本研究选取了中国北方7个地区的96个刺槐种质资源,运用筛选出的14对SSR引物进行标记,分析了其遗传多样性并构建核心种质。结果表明:刺槐种质资源的平均等位基因数(Na)为3.2143;平均有效等位基因数(Ne)为2.1840;平均Shannon’s信息指数(I)为0.8831;平均观测杂合度(Ho)为0.4055;平均预期杂合度(He)为0.5149,收集的刺槐种质存在丰富的遗传多样性。采用逐步聚类法进行核心种质构建,最终确定的核心种质共包含23份种质。通过t检测,核心种质遗传多样性与原始种质无显著差异,可以充分地代表原始种质资源。核心种质纤维素含量提高了2.17%,平均达到33.42%,适宜作为纤维素生物质能源原料。研究结果为刺槐种质资源的保护,管理和纤维素生物质能源化利用提供了丰富的理论依据和优良的种质材料。     

江西种植能源作物木薯的优势条件及发展对策

生物燃料乙醇具有与环境友好和可再生双重属性,能够永续利用。木薯是块根类热带作物,其块根产量高且富含淀粉,是目前中国生产清洁能源生物燃料乙醇的优选非粮能源作物。分析认为:江西具有适宜的温光水等气候条件、丰富的宜耕性边际土地资源、较大的产量潜力、较高的种植效益和巨大的发展空间等种植木薯的优势条件。同时,结合江西发展木薯面临的关键问题和科研生产实践,提出了对江西发展能源作物木薯的对策思考。     

江西种植能源作物木薯的优势条件及发展对策思考

摘要：木薯是我国生产清洁能源生物燃料乙醇的优选非粮能源作物。本文分析认为：江西具有适宜的气候条件、丰富的边际土地资源、较高的种植效益、巨大的发展空间等种植木薯的优势条件。同时,结合实践,提出了对江西发展能源作物木薯的对策思考。     

北京地区油用油菜引进及种植技术研究进展

为了增添京郊裸露农田治理作物品种,提升农田景观,为京郊优质高产田、优良生态田、优美景观田的建设增砖添瓦,2007年秋北京市农业技术推广站引进越冬油菜,开展了适宜北京地区种植的品种筛选,播期、密度和肥水运筹等栽培技术研究,并于2009年春天引进春油菜开展了试验研究,在技术研究的基础上开展了裸露农田治理效果研究和提升农田景观效果的规模化示范.目前,已形成了北京地区冬油菜栽培技术规程,筛选出了适宜京郊种植的春油菜品种,油用油菜已落户北京.     

中国棉花副产品作为生物质能源利用的潜力评估

中国每年产生丰富的棉花副产品资源,包括棉秆和棉籽。棉秆和棉籽壳纤维素和木质素含量高,棉籽仁含油量高,是适宜的生物质能源原料。从1980年到2014年,棉花主产区向西北内陆的新疆扩展,而在黄河流域和长江流域的种植面积缩小,主要原因是植棉比较效益大幅下降。利用棉花副产品生产生物质能源,是既缓解中国能源压力又提高植棉效益的1个新途径。利用1980―2014年中国各省棉花种植数据,分析30多年来棉花种植的区域变化,估算棉花副产品的产量和作为生物质能源的发展潜力。2014年棉花副产品的理论产量为3244万t,其中棉秆2236万t,棉籽1008万t。利用棉秆和棉籽壳可以生产1084万t生物炭或1355万t生物油,棉籽仁经生物质能源转化后可生产152万t生物柴油。利用棉花副产品生产生物质能源产品(生物油和生物柴油),其能源潜力可达1000万t标准煤。在利用30%和50%的情况下,能源潜力分别达到300万t和500万t标准煤。棉花副产品的能源化利用及其产业化发展不仅能够一定程度上缓解中国能源供应压力,还能促进棉花产业的可持续发展和棉民增收。     

全球生物质能资源评价

随着全球能源供需矛盾的日益突出,人类对开发利用各类新能源寄予厚望,生物质能就是其中之一。生物质能的发展对保障能源安全、培育新的经济增长点、促进农村生活水平的提高等具有积极意义。不过,对生物质能资源的不合理开发也可能会威胁粮食安全,并可能对生态环境造成不利影响。本文对全球生物质能资源进行了系统评价,认为目前以粮食为主要原料的生物质能发展模式不可持续,应积极发展基于纤维素乙醇的不消耗粮食的第二代生物燃料技术。     

干旱区沙冬青育苗造林技术研究

在甘肃民勤县泉山林场和古浪县马路滩林场不同立地条件下,开展沙冬青容器苗造林试验,通过造林成活率、生长量、土壤水分、土壤有机质等指标的调查,探讨沙冬青在撂荒地和沙丘的造林方法与技术,对不同立地条件下的沙冬青造林存在的问题进行总结。结果表明：民勤撂荒地开沟造林保苗率、成苗率均较高,苗木生长量、生物量大,而马路滩林场固定半固定沙丘造林保苗率相对较高,而成苗率较低,仅为12%左右,生长量较小。因此沙冬青在撂荒地开沟造林后苗木生长表现良好,而沙丘造林由于风蚀等作用成苗率较低,管理难度相对较大,沙丘造林还有待以进一步的探索和研究。     

内蒙古荒漠草原农牧交错带植被恢复措施对弃耕地草本群落的影响

以内蒙古阴山北麓四子王旗和武川县的荒漠草原农牧交错带弃耕地为研究对象,研究不同恢复措施和恢复年限对弃耕地草本植物群落的影响。研究结果显示,在相对干旱的四子王旗和相对湿润的武川县,荒漠草原弃耕地分别种植中间锦鸡儿和苜蓿有利于地带性植被恢复演替,可增加草本群落的盖度和地上生物量。随着弃耕年限的增加,四子王旗和武川县弃耕地总的物种数、多年生草本物种数和一、二年生草本物种数呈减少趋势,地带性优势物种在群落中逐渐占主导地位,植物群落的盖度和生物量出现了先降低后增加的趋势,植物群落的Shannon-Wiener指数和Margalef丰富度指数呈递减趋势。在荒漠草原合理的人工干扰有利于弃耕地的植被恢复,弃耕地的植被恢复演替是个漫长的过程,弃耕地的再利用要慎重。     

The impact of cash cropping on shifting cultivation in Sabah,Malaysia

Pressure from the state government to abandon shifting cultivation and of the market to increase the production of cash crops are causing not simply a reduction in the practice of shifting cultivation in Sabah, Malaysia but marked alterations in the way many remote communities grow hill rice. Many traditional practices have been abandoned including the substitution of cash payments for community labour co-operation (gotong-royong), the use of traditional methods to monitor soil fertility such as maintaining fallow periods and the selection of appropriate hill rice varieties. The result has been a reduction in labour input, a shortage of land, continuous production, increased used of weedicides and a general failure to continue sustainable agricultural practices. Despite state incentives to abandon the practice the pressure to maintain real incomes among the rural communities has meant a continuation of the practice of shifting cultivation but under conditions which are now resulting in land degradation, slope instability and soil infertility.     

石羊河下游民勤绿洲不同年限退耕地土壤物理性质变化研究

石羊河下游因水资源减少而退耕大面积土地,测试其物理性质,旨在为管理提供依据。选择不同退耕时期（1 年、2 年、3 年、4 年、5 年、8 年、15 年、24 年和31 年）土地,分层采集0~40 cm范围内土样,分析其容重、孔隙度和机械组成。结果表明：随着退耕年限增加,土壤粘粒呈减少趋势,粉粒增加,退耕4 年达到最大,之后则略有增减;土壤垂直剖面的土壤粒度分异性增大,而变化最大的土层为0~10 cm。退耕土壤容重随着退耕时间延长而增加,退耕3 年之后的不同深度的土壤容重及孔隙度的差异变小。随着退耕年限增加,土壤质地变粗,通透性增加,土壤质量下降。退耕3~4 年期间的土壤物理性质相对变化明显,是退耕地管理的关键时期。     

滇中高海拔区不同年限撂荒地土壤质量特征变化及开发利用研究

为进一步对撂荒地闲置资源进行开发利用,需要了解撂荒后土壤质量的发生发展变化,以昆明市禄劝县则黑乡不同年限撂荒地(0、5、10、15、20年)土壤养分和酶活性为对象,研究2500 m海拔区土壤养分、酶活性及二者之间的相关关系,并采用土壤养分评价指数和酶活性指数分析不同年限撂荒地土壤质量情况。结果表明:整体上,土壤养分随年限增加呈现先下降再上升的过程,土壤酶活性呈现逐步上升并随着植被种群的确立而稳定趋势。大部分土壤养分、土壤酶活性及二者之间存在极显著或显著的相关关系,因此,可通过施有机肥间接调控土壤其他养分及酶活性的高低;土壤养分及酶活性变化受撂荒最近一年种植农作物及撂荒后植被种类的影响;并对如何开发利用高海拔区撂荒地资源提出相应的建议。     

农地入股的探索与实践

随着农村外出务工人数的增加,土地荒废现象越来越严重,近年来耕地面积逐渐减少。土地是农民生存之本,为加快现代农业发展,提高农民组织化程度,提高土地利用效率,在保证粮食安全和农民增收前提下加快土地流转速度。以山西省农村土地入股为例,对农地入股的现状、问题和对策进行了研究。     

耕作方式对潮土有机碳及碳库管理指数的影响

为了探明华北潮土区农田耕作方式对土壤有机碳库及碳库管理指数的影响,应用田间试验,研究撂荒、翻耕、免耕和旋耕4种方式下,耕层(0~20 cm)土壤总有机碳和不同态活性有机碳含量的变化,对比分析不同耕作方式对土壤碳库管理指数的影响。结果表明：免耕和旋耕均有利于土壤有机碳累积,与撂荒相比,免耕和旋耕处理土壤总有机碳含量分别增加26.42%和12.52%;土壤活性有机碳对不同耕作措施的响应不同,与撂荒相比,翻耕、免耕和旋耕处理,土壤易氧化有机碳含量分别提高23.72%,44.34%和27.84%,水溶性有机碳含量分别降低了24.11%,24.56%和43.89%。土壤微生物量碳含量仅在免耕方式下提高了109%,其他耕作方式下没有显著变化;免耕、旋耕和翻耕处理下,土壤碳库活度、碳库指数均显著增加,碳库管理指数分别比撂荒处理提高47.82%,27.18%和30.47%,可见耕作对优化土壤碳库管理具有显著促进作用。     

中国南方稻田多熟种植存在的问题及对策

调查分析了南方稻田多熟种植的现状、存在的问题,并提出了对策。通过实地考察、典型案例剖析、文献资料查阅,阐述当前稻田多熟种植的地位、研究进展和生产状况。南方稻田多熟种植快速发展中存在着熟制缩减、面积下降、模式单一、效益降低、地力衰退和耕地撂荒的问题,对策实行多元化、高效化、集约化、轻型化、绿色化和生态化的多熟种植模式。     

不同土地利用方式对高寒地区水土流失的影响

通过对青藏高原边缘祁连山东段天祝金强河河谷不同土地利用方式下土壤的理化性质和水土流失状况的定点观测,分析了不同土地利用方式下的水土流失特征,探讨了不同土地利用方式对高寒地区水土流失的影响。结果表明：研究区的降雨量分布不均匀,不同土地利用方式下的径流量、泥沙量随降雨量变化存在显著差异(P＜0.05),径流量大小依次为：坡耕地(4199.96 mL)>退耕自然恢复地(3614.28 mL)>天然草地(1190.3 mL);泥沙流失量由大到小为：坡耕地(0.329 t/hm2)>退耕自然恢复地(0.256 t/hm2)>天然草地(0.087 t/hm2)。坡耕地和退耕自然恢复地径流量和泥沙流失量较大,水土流失较严重,天然草地在自然环境综合因素下进行更新,有利于防止土壤侵蚀,水土流失量比坡耕地和退耕自然恢复地小,水土保持效果较好。