京郊挖沙废弃地能源草生产潜力评价

) ! %_ N (F C9!# 柳枝稷和芦竹两种能源草均具有明显的大气净化 降粉尘的量相同! 均为 $
生态价值# 两种能源草均具有较强的固定大气二氧化碳的能力#在京郊挖沙废弃地! 柳枝稷' 芦竹
$ %期
侯新村等& 京郊挖沙废弃地能源草生产潜力评价
$ # = = $
#京郊挖沙废弃地能源草的生态价值 图!
$ B O * 源方面独树一帜! 是可再生能源中的主导性能源! 发展潜力巨大 ) #
在生物质能源开发与应用过程中! 我国政府从战略高度出发! 先后出台 + 促进生物产业 可再生能源发展十一五. 规划, 等政策! 积极鼓励合理利用边际土 加快发展的若干政策, ' + 地资源开展非粮能源植物的规模化营造与基地化种植! 我国生物质能源产业的发展要做到
$ : B $ ; ! $ = B $ ? * 二氧化碳 核 算 ) 释放氧气的量按每形成 $ ! ) % %_ N生 物 质 释 放 $ ) ! %_ N氧 气 核 $ : B $ ; ! $ = B $ ? * 算) ! ) % %_ N ) % % $_ N二氧化硫 吸收大气二氧化硫的量按每形成 $ 生物质每天吸收 % $ " * $ $ %V " 核算 ) 两种能源草在京郊挖沙废弃地的生长季均以 ! 计% 挖沙废弃地上种植的能源
照以下方法核算&
) $ A * 能源草折算标准煤的量 a 生物质产量 Q 生物质热值 ^ 标准煤热值% $ #能源草生物
. < B $ 5氧弹式热量计测定# 质的热值利用上海昌吉地质仪器有限公司生产的 b
! % * ! 参考能源草纤维素乙醇制备试验研究 ) 在当前纤维素乙醇制备试验工艺条件下! 以
柳枝稷和芦竹两种能源草为原料! 通过预处理后经纤维素酶解液发酵制备纤维素乙醇! 事先
A ! 不与民争粮! 不与粮争地. 的各类宜能边际土地资源可用于 #我国拥有超过 $ ) %Q $ % F C : * 种植适应性强的能源植物! 其中约 ! 发展能源植物的边际 % R 可用于种植草本能源植物 ) !
土地资源非常丰富# 草本能源植物$ 以下简称能源草 . 是一类重要的生物质资源# 本研究中的能源草专 %
可以加工为固体' 液体' 气体 O种生物质能源产品相类似! 能源草亦可经过预处理后加工生 物质固体成型燃料用于生物质发电! 或者制备纤维素乙醇作为液体动力燃料! 或者转化生物
! ! : ! $ $ * 质气体燃料 ) #
收稿日期 ! % $ $ 9 % ! 9 $ : "修订日期 ! % $ $ 9 % ; 9 % ; # 基金项 目 北 京 市 科 技 计 划 $ < % " % ; % " % % % % % = % $ !> % = % % % " % $ ; ? % = % ? % "北 京 市 农 林 科 学 院 青 年 科 研 基 金 $ @ * + + ! % $ % $ A % # 第一作者简介侯新村$ $ A = = 9% ! 男! 山东阳信人! 助理研究员! 博士! 主要从事能源植物研究# 3 B C D E ( &F ' G H E I 6 G I J K D F ' ' 8 6 ' C 8 6 I B C D E ( &L G M G K E I N $ J! " O 8 I P 7 通信作者3
"卷#第 $ %期 第! %月 ! % $ $年 $
自#然#资#源#学#报
+ , . * / 0, 1* / 2 . / 0. 3 4 , . 5 3 4
& ' ( ) ! "* ' ) $ # % , 6 7 8 ! ! % $ # $
京郊挖沙废弃地能源草生产潜力评价
侯新村范希峰武菊英 左海涛
参考覆盖度为 $ % % R 的城市绿地每年每公顷滞降 $ ) ! %_ N 草在一个生长季中滞降粉尘的量!
$ " * 粉尘的标准进行核算 ) #
! " & #能源草经济价值核算
本研究中! 能源草的经济价值主要按照标准煤折算与纤维素乙醇制备两种方式分别参
$ # = = %
自#然#资#源#学#报
! "卷
对同种能源草的生物质产量进行单因素方差分析! 结果表明! 京郊不同挖沙废弃地上的 柳枝稷的生物质产量之间的差异总体上不显著! 平均生物质产量为 O ) = =7 (F C9!# 而对于 芦竹来说! 这种差异达到显著水平 $ 但仅限于土楼村与东新城村之间差异显著" !c % ) % ; % !
$ ) : ;7 (F C9!! ! ) % $7 (F C9!# 芦竹的平均生物质产量为 $ 以土楼村最高! 为$
$ ! * 为$ 属于多砾质粗砂土 ) ) % % W % ) % ;C C的砂粒均达 ? % R以上! #:处挖沙废弃地土壤肥力
质量如表 $所示#
#京郊挖沙废弃地土壤肥力质量 表!
2 D X ( P $ #1 P T 7 E ( E 7 KY G D ( E 7 K' Z [ ' E ( E ID X D I V ' I P V[ D I V \ E 7 [ E I] P E M E I N [ G X G T X 京郊挖沙废弃地 东新城村 土楼村 丈头村 辛店村 有机质 ^ R % ) = % % ) = ! % ) ! = % ) = = 速效氮 ^ 9 $ $ C N (_ N % ! A ) % % $ % ) ; % ! $ ) " $ ! = ) ! " 速效磷 ^ 9 $ $ C N (_ N % : ) ! ? O ) A ; ; ) = % ! ) O $ 速效钾 ^ 9 $ $ C N (_ N % : ? ) " : : A ) ; % $ % $ ) ! O ; ; ) $ : \ `值 = ) = O = ) ? $ = ) " A = ) = ?
! " % #能源草生态价值核算
本研究中! 能源草的生态价值主要考虑固定二氧化碳' 释放氧气' 吸收二氧化硫' 滞降粉
$ O B $ ? * ! 尘 :个方面的大气净化生态价值 ) 分别参照以下方法核算&
能源草在一个生长季中! 固定大气二氧化碳的量按每形成 $ 生物质吸收 $ ) % %_ N ) " !_ N
$ #研究方法
! " ! #研究地点概况
研究地点位于北京市昌平区兴寿镇东新城村和马池口镇土楼村' 丈头村' 辛店村 $ 以下 分别简称东新城村' 土楼村' 丈头村' 辛店村% 附近的 :个大型挖沙废弃沙坑内# 该地区主要气候特征如下& 年平均气温为 $ $ ) =U! $月' =月平均气温分别为 9 : ) $U' 平均年降水量为 ; 年平均日照时数为 !" 无霜期为 $ ! ; ) ?U! " A ) ?C C ! : $ ) :F ! A ?V #开展能 源草种植的 :处挖沙废弃地中! 粒径大于 ; 土壤成分中粒径 ) % %C C 的石砾均达 O % R 以上!
! " $ #能源草规模化种植与生物质产量测定
在 :处挖沙废弃地规模化种植两种能源草& 柳枝稷引自美国! 播种育苗' 挖 ! % % ?年春! 穴移栽! 株行距 % 芦竹根茎采自江苏省东台市野生资源并经多年驯化! 按株行 ) ;CQ % ) ;C " 距% ) ACQ % ) AC挖穴种植# 随机选取样方! 收获地上部全部茎叶! 烘干' 称量! 计算生物质产量# 样 ! % $ %年 $ %月! 方规格& 柳枝稷 $ 芦竹 ! 重复 O次# ) %CQ $ ) %C ! ) =CQ ! ) =C !
! $ " ) ! ###文献标志码/ ###文章编号 $ % % % 9 O % O = $ ! % $ $ % $ % 9 $ = " ? 9 % = 中图分类号4
%世纪 = %年代第一次全球能源危机以后! 能源是人类社会发展的重要物质基础#! 寻
找可再生能源成为全球面临的与可持续发展息息相关的战略问题#在可再生能源发展与应 生物质能源因其资源丰富并具有良好的可储存性与碳平衡性! 在替代传统化石能 用过程中!
并从生物质产量和生态经济价值角度研究了其生产潜力#在京郊挖沙废弃地上! 两种能源草均
) = = ' $ $ ) : ;7 (F C9!" 能获得较高的生物质产量! 分别为 O 从固定二氧化碳' 释放氧气' 吸收二氧
化硫' 滞降粉尘 :个方面核算其生态价值! 按标准煤折算' 纤维素乙醇制备两种方式核算其经济 两种能源草的生态经济价值非常可观#柳枝稷和芦竹两种能源草在京郊挖沙废弃地上的 价值! 发展前景广阔# 关#键#词草业科学"能源草"柳枝稷"芦竹"挖沙废弃地
1 E N ) ! #3 6 ' ( ' N E 6 D ( d D ( G P [ ' Z X E ' P I P T N KN T D [ [ P [ N T ' L IE ID X D I V ' I P V[ D I V \ E 7 [ E I] P E M E I N [ G X G T X
) ! $ * ) ! ! * ) ! O * 参照 S 测定能源草的纤维 ] ^ 2! % ? % " /! % % " ' S ] ^ 2! % ? % ; /! % % " ' * <^ 2$ : ; A /! % % =
即可计算出能够获得的最高纤维素乙醇产率# 能源草纤维素乙醇产 素与半纤维素含量! 量a 生物质产量 Q 纤维素乙醇产率#