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能源草是一类重要的能源植物。立足北方地区边际土地,我国已在能源草种质资源收集筛选、产量潜力评价、生物质品质分析、生态效应评估等方面开展了大量研究工作,并取得重要研究进展。在我国北方有栽培历史且生物质产量高于3.0t/（hm2.年）的草种主要有23种,其中生物质产量高于20t/（hm2.年）的有柳枝稷（Panicum virgatum）、芒草（Miscanthus spp.）、芦竹（Arundodonax）和杂交狼尾草（Pennisetum americanum×P.Purpureum）4种,它们在适应性、产量、品质方面各有优势,在我国北方地区开发利用前景广阔,但存在杂交狼尾草在我国北方地区不能越冬,芦竹和低地型柳枝稷越冬率低的问题。因此,在我国北方地区收集能源草资源,既要考虑产量、品质,还需兼具耐寒、抗旱或耐盐能力。在广泛收集资源的基础上,明确各能源草在我国北方的适应范围、种植区划和发展潜力,通过育种技术进一步提高能源草的产量、品质和抗逆能力,建立配套栽培管理技术,实现能源草多元化、区域化种植利用,对其经济社会效益和生态效应进行系统评估,构建评价技术体系,应是目前我国北方能源草开发利用的重点研究方向。 相似文献
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三种草本能源植物在北京地区的产量和品质特性 总被引：13，自引：0，他引：13
【目的】研究柳枝稷(Panicum virgatum L.)、荻(Triarrhena sacchariflora(Maxim.)Nakai)和芦竹(Arundo donax L.)3种草本能源植物在北京地区的生物质产量和品质特性,为其合理利用提供依据。【方法】于2006-2009年在北京草业与环境研究发展中心试验基地进行田间试验,对产量和品质指标进行田间观测和室内分析。【结果】在北京地区,柳枝稷、荻和芦竹的最高生物质产量分别为28.33、29.67和34.46t·hm-2。3种草中,柳枝稷和荻生物质中纤维素、半纤维素含量较高,木质素含量较低,有利于纤维素乙醇转化;热值、灰熔点和C、H元素含量较高,N元素、灰分和水分含量较低,有利于直接燃烧、与煤混合燃烧和热解气化,但C/N较高,不利于沼气发酵。芦竹生物质中的水分、木质素和灰分含量高于柳枝稷和荻,对运输贮藏、乙醇转化和燃烧产生不利影响。【结论】柳枝稷、荻和芦竹均可作为优良的草本能源植物在北京及周边地区推广种植,但应根据转化利用途径及三种草的产量水平和品质特性进行合理选择。 相似文献
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欧美根茎能源植物研究现状及其在我国北方的资源潜力 总被引：7，自引：2，他引：7
本文综述了欧美国家对多年生根茎能源植物的研究进展,分析了我国北方该类植物的资源现状和潜力,讨论了我国在根茎能源植物应研究的几个问题.欧美国家综合了生物质产量水平、水分和养分利用、生态影响和生产成本等因素,普遍认为多年生根茎木质纤维素植物是边际土地上最有潜力的能源植物,例如欧美20多年的筛选研究确定了柳枝稷(Panicum virgatum)、芒草(Miscanthus spp.)、草芦(Phalaris arundinacea)和芦竹(Arundo donax)是理想的能源植物种类.我国北方地区有丰富的根茎植物资源,如耐旱能力较强的芨芨草(Achnatherum splendens)、短柄鹅观草(Roegneria brevipes)、披碱草(Elymus dahuricus)、羊草(Leymus chinensis)和赖草(Leymus secalinus)等.我国应该利用干旱半干旱边际土地发展根茎能源植物.建议收集国内资源,引进国外资源,筛选适合我国北方边际土地栽培的植物种类,进而加强育种、水肥利用、生产技术和生态效应的研究. 相似文献
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能源草新品系桂能草1号是广西农业科学院经济作物研究所从国外引进的杂交狼尾草资源中经过多年选育出的能源专用型新品系.该品系和传统的牧草相比,生物产量和纤维素含量高;一年两收,一茬生育期约为150 d,适应性广,生长快,再生性强,抗逆性强;品比试验表明,其年干物质产量平均达到77.93 t/hm2,生物产量生产潜力巨大;经广西分析测试中心分析测定,干物率为36.3％,纤维素含量为57.0％,半纤维素含量为7.44％,热值高高达18.49 MJ/kg,灰分2.84％.桂能草1号新品系在南方大部分地区种植良好,由于既可以转化为乙醇,又可以制成固体燃料代替煤,所以有望成为我国南方优良的能源型纤维类草本作物.主要分析新品系桂能草1号的生物学特征,总结其高产栽培技术,为该品系发展生物质能源提供技术支持. 相似文献
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能源作为国民经济的支柱,占据着非常重要的地位。生物质能源作为清洁的可再生能源已得到广泛关注。能源植物具有环境适应能力强,能够在相对贫瘠的土地上生产出高的生物量的特点。芒、荻具备成为能源禾草的特性,是有希望成为能源禾草的草种。该文主要对芒、荻作为草本能源植物的应用前景进行分析和探讨。 相似文献
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为减少对进口石油的依赖及应对燃烧化石能源造成的空气污染和温室气体排放问题,世界各国争相发展生物质能源产业。针对利用能源植物带来的粮价上涨和粮食安全问题,适应人多耕地少的国情,我国制定了"不与民争粮,不与粮争地"生物质能源的发展原则。许多学者提出利用边际性土地种植能源作物。多数边际性土地过于零散,不利于能源作物大规模种植和收获、运输,人们把注意力集中到草原及荒草地。干旱和半干旱地区天然降水不能满足植物旺盛生长的水分需求。大规模集约化种植一年生能源作物,主要依靠灌溉,消耗大量的水资源,同"与民争粮,与粮争地"一样威胁粮食安全,同时还可能会造成生物多样性丧失、植被破坏、土地沙化、土壤次生盐渍化等环境和生态问题,影响草原畜牧业发展,使牧民生活无靠,与现有的《草原法》等法律、法规相悖,且无异于"问题搬家"。本研究通过分析能源作物,特别是在干旱和半干旱区规模化、集约化种植,对资源、生态环境的影响,依据国家相关法律法规,提出了干旱和半干旱地区边际土地能源作物规模化种植准入政策建议,以期为生物质能源产业的健康可持续发展提供依据。 相似文献
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能源作为国民经济的支柱,占据着非常重要的地位。生物质能源作为清洁的可再生能源已得到广泛关注。能源植物具有环境适应能力强,能够在相对贫瘠的土地上生产出高的生物量的特点。芒、荻具备成为能源禾草的特性,是有希望成为能源禾草的草种。该文主要对芒、荻作为草本能源植物的应用前景进行分析和探讨。 相似文献
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中国宜能非粮土地资源评价研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
就近年来中国不影响粮食安全的适宜发展能源植物生产的土地资源的研究成果进行综合述评。分析相关的概念定义,确定宜能非粮地或宜能边际地作为同义词是最合适的术语,其定义为经济上或生态上不适宜生产粮食,但具备能源植物生长需要的基本条件,适宜于规模化种植或天然生长非粮能源植物的土地。讨论并确定宜能非粮地包含的土地种类,即不适于粮食作物和果树的耕地和园地、宜能林地、荒草地、可复垦工矿废弃地、坑塘水面、水利设施林带、盐碱地、沙地和裸地。总结前人研究结果,不同研究者的结果差异很大,宜能非粮地的面积包括林地在3 420~16 374万hm2,不包括林地在700~6 473万hm2,在各省市区分布上的结果差异也很大。进一步研究方向是制定相关行业标准,以更准确地确定宜能非粮地资源分布和生产潜力,建立不改变土地用途的、因地制宜的土地利用规范,并加强政策性管理方法的研究。 相似文献
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自然盐碱胁迫对柳枝稷生物质生产和燃料品质的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
在自然盐碱地条件下,研究了不同程度盐碱胁迫对柳枝稷生物质产量和品质的影响.结果表明:随着盐碱胁迫程度加重,柳枝稷成活率、株高、单株分蘖数和生物质产量、品质显著降低,盐碱胁迫程度对柳枝稷越冬率无显著影响.柳枝稷可在盐碱地环境下生长,成活率达85％以上,越冬率达96％以上,轻度和中度盐碱地柳枝稷的生长状况较好,产量最高达到14.3 t/hm2.盐碱胁迫增加了柳枝稷生物质中的灰分与木质素含量,降低了生物质热值、纤维素和半纤维素含量,在一定程度上降低了柳枝稷生物质的品质. 相似文献
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基于边际土地长期规模化种植木质纤维素草本植物有利于解决我国非粮生物质原料可持续生产和供应问题。然而,由生物质原料集约化生产与边际土地生境所致的一些潜在问题会影响木质纤维素草本植物的可持续生产。基于京郊边际土地木质纤维素草本植物规模化示范种植实践,提出了种类筛选、保护性耕作、混合种植、水肥管理、杂草控制、生物质收获等一系列可持续生产技术,构建了木质纤维素草本植物边际土地可持续生产模式,展望了今后开展木质纤维素草本植物可持续生产技术研究的主要内容,以期为我国非粮生物质原料的可持续生产和供应提供理论支持与技术支撑。 相似文献
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在小兴安岭地区选取10种典型森林群落分别设置样地,研究该地区不同群落类型凋落物的年产量、月动态变化以及组成特征.结果表明:10种群落类型中年均凋落物量大小依次为椴树红松林(4.08t· hm-2·a-1)＞蒙古栎红松林(3.83 t·hm-2·a-1)＞云冷杉红松林(3.55 t·hm-2·a-1)＞云冷杉林(3.44t· hm-2·a-1)＞枫桦红松林(3.43t·hm-2· a-1)＞山杨次生林(3.26 t·hm-2·a-1)＞白桦次生林(3.04 t·hm-2·a-1)＞枫桦次生林(2.96 t·hm-2·a-1)＞杂木林(2.95 t·hm-2·a-1)＞白桦落叶松林(2.91 t·hm-2·a-1).凋落物各组分中均以落叶为主,约占凋落总量的60％以上,枝仅占凋落量的5.7％-9.4％.凋落物月动态模式主要有两种:单峰型的有蒙古栎红松林、椴树红松林、枫桦红松林、枫桦次生林、山杨次生林、白桦次生林、杂木林,高峰期在8-10月份;双峰型的有云冷杉红松林、云冷杉林、白桦落叶松次生林,前两种群落的凋落高峰期在4月和9月,后者高峰期在8月和10月.不同群落类型年凋落量差异显著,原始红松林凋落量高于天然次生林,且凋落高峰出现时问以及各组分所占比例与群落类型有关,同时也与树种生物学特性有关. 相似文献
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河南省鸡公山位于暖温带-亚热带过渡区,马尾松(Pinus massoniana Lamb)栎类混交林是该区域的典型林分类型。分别在鸡公山海拔200、400和600 m的天然松栎混交林分中设置样地,调查分析松栎混交林生态系统土壤碳密度和碳储量,测定林下植被层和凋落物层碳储量,用生物量方程法估测了乔木层各组分的生物量及碳储量,并与鸡公山天然落叶栎林生态系统总碳储量作了比较分析。结果表明,松栎混交林生态系统总碳储量为179.74t·hm-2,空间分布特征表现为乔木层(97.57 t·hm-2)土壤层(70.56 t·hm-2)凋落物层(10.57 t·hm-2)灌木层(0.83 t·hm-2)草本层(0.21 t·hm-2)。在不同采样层次上碳含量存在显著差异。200、400和600 m 3个海拔高度上,松栎混交林生态系统仅在土壤层碳储量存在显著差异(P0.05),其他各层次差异均不显著;土壤层碳储量随着海拔升高而显著增加,随着土层深度增加而显著降低(P0.05)。松栎混交林生态系统总碳储量与林分密度正相关,随着样地林分密度的增加而呈现上升趋势。松栎混交林总碳储量高于落叶栎林,但二者之间没有显著差异。这些结果揭示了该地区松栎混交林生态系统碳储量的分布特征,也为当地碳汇林业的经营提供了依据。 相似文献
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为明确吉林省辽河流域畜禽养殖污染现状,优化调整产业养殖生产布局,结合国内外相关研究核算了畜禽粪便产生量和农田负荷量,并基于种养平衡理论进行畜禽养殖环境承载力分析。结果显示:2017年吉林省辽河流域畜禽粪便产生量达537.59万t,农田粪便平均负荷量为5.43 t·hm-2·a-1,其中辽源市区的农田粪便负荷量最大,为12.09 t·hm-2·a-1。畜禽养殖氮、磷环境承载力平均值分别为131.39 kg·hm-2和20.65 kg·hm-2,其中四平市区的氮环境承载力最小(78.64 kg·hm-2),辽源市区的磷环境污染风险值最大(1.08),东辽县的氮和磷污染风险等级均达到Ⅱ级。畜禽养殖环境承载力和粪便负荷风险评估表明,辽源市区畜禽粪便污染情况最为严重,该区域属于氮和磷污染中等风险区,已对农田环境产生了威胁,此外四平市区属于氮污染中等风险区和磷污染低风险区,东辽县属于氮和磷污染低风险区。流域内其余市县的畜禽养殖环境承载力和粪便负荷量则处于安全范围,对周围农田环境基本无影响。 相似文献
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生物炭对土壤水肥利用效率与番茄生长影响研究 总被引：12，自引：2，他引：10
通过设置不同生物炭施用量的野外大田小区试验,研究不同处理砂壤土物理性质及水肥的变化规律。试验共设5个处理,3个重复:不施生物炭(CK),生物炭施用量分别为10 t·hm-2(T1)、20 t·hm-2(T2)、40t·hm-2(T3)、60t·hm-2(T4)。结果表明:施用生物炭能明显减小土壤容重,增大土壤孔隙度,增加土壤含水率,与对照(CK)相比,耕作层(0~20 cm)土壤容重T4减小最大,0~10 cm减小23%,0~20cm减小30%;孔隙度T4增加最大,0~10 cm增加14%,0~20cm增加19%。施用生物炭明显提高了土壤的水分与肥料利用效率,与对照(CK)相比,处理组的水分和肥料利用效率分别最少提高27.7%和87.4%,其中T3增幅最大。生物炭能促进作物生长发育,提高作物产量,本试验番茄产量T3增幅最大,增幅为56.1%。综上所述,生物炭能改变土壤的物理性质,提高水肥利用率,减少肥料淋失,其中T3在这些指标中增幅最为明显,因此40 t·hm-2生物炭用量是改良砂壤土最为合适的用量。 相似文献
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稻秆炭与巨菌草联合对铜镉污染土壤的修复 总被引：1，自引：0，他引：1
通过野外小区试验施加不同用量(0、5000、10000、15000、20000 kg·hm^-2)的稻秆生物炭(稻秆炭),探究施用稻秆炭对巨菌草修复铜镉复合(Cu-Cd)污染土壤的影响,并评价稻秆炭与巨菌草联合修复重金属污染土壤的潜力和优势。结果表明,稻秆炭施用可明显提高巨菌草在Cu-Cd污染土壤中的成活率,提高其地上生物量;稻秆炭的施用降低了土壤有效态Cu、Cd和全量Cd含量,在一定程度上降低了巨菌草对Cu的富集,但同时促进了巨菌草对Cd的富集,于5000 kg·hm^-2处理下增幅最大,其根、茎、叶的Cd吸收量分别增加60.75%、230.31%和83.34%;稻秆炭施用显著增加了巨菌草地上部重金属绝对富集量,Cu最高达3741.04 g·hm^-2(用量为10000 kg·hm^-2),Cd最高达167.81 g·hm^-2(用量为5000 kg·hm^-2);各处理的修复边际效率显示,5000 kg·hm^-2稻秆炭施用量更经济、有效。研究表明,稻秆炭施用提升了巨菌草地上部对Cu、Cd的富集水平,其联合修复潜力巨大。 相似文献
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为探究黄土高原植被恢复对深层土壤碳库的影响,选取退耕还林第一县陕北吴起县金佛坪流域5种植被恢复类型（山杏林（Armeniaca sibrica）,油松林（Pinus tabulaeformis）、沙棘林（Hippophae rhamnoides）、刺槐林（Robinia pseudoacacia）、小叶杨林（Populus simonii））和以自然恢复为主的荒草地为研究对象,通过调查0～1 000 cm土层土壤有机碳含量,并计算土壤有机碳储量,分析不同植被类型的土壤有机碳剖面分布和差异。结果表明：在总体上,土壤有机碳在0～60 cm出现快速下降,60～1 000 cm出现不明显的波动变化,其中40～260 cm土层,小叶杨林地土壤有机碳含量明显最高。不同植被恢复都具有固碳效益,且不同植被土壤有机碳含量差异显著（P＜0.05）。不同植被土壤有机碳储量：小叶杨（18年）（301.51 t·hm-2）＞刺槐（19 年）（249.86 t·hm-2）＞沙棘（18年）（242.14 t·hm-2）＞山杏（8年）（226.08 t·hm-2）＞油松（5年）（182.91 t·hm-2）＞荒草地（160.45 t·hm-2）,这可能是由于不同树龄和植被类型导致的结果。深层（100～1 000 cm）土壤有机碳储量占0～1 000 cm剖面有机碳储量的73%～84%。深层土壤有机碳含量颇丰,在今后碳汇评估中不容忽视。 相似文献
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杨凌新建日光温室番茄施肥现状调查与分析 总被引：3，自引：0，他引：3
新建日光温室土壤肥力较低,在生产过程中菜农过量投入养分资源,为了解该类温室番茄的施肥状况,连续两年调查研究杨凌示范区五泉和大寨等乡镇170个新建日光温室栽培番茄的施肥状况。结果表明,该区域有机肥用量平均为142 t·hm-2,有机肥带入的养分（以N、P2O5、K2O计）占到日光温室养分总投入的52%、48%及44%;化肥中氮、磷和钾肥用量分别为690、720和759 kg·hm-2,其中磷、钾用量超出推荐用量的157%和91%,过量施用磷肥、钾肥较为普遍。建议在番茄生产过程中适当降低磷肥和钾肥的用量。 相似文献
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我国主要粮食作物秸秆还田替代化学氮肥潜力 总被引：7，自引：1，他引：6
基于最新农业统计资料和文献数据,分析了2013—2017年我国不同省份和不同农区主要粮食作物秸秆氮养分资源量及还田当季替代化学氮肥的潜力,为秸秆还田条件下的化学氮肥替代和减施提供科学依据。结果表明,我国主要粮食作物种植区域水稻、小麦和玉米秸秆年均产量分别为2.3亿、1.7亿t和3.9亿t,所含氮养分资源量分别为209万、108万t和356万t。三大粮食作物秸秆氮养分资源主要分布在华北、长江中下游和东北农区,分别占全国总量的31.6%、25.4%和24.2%。其中,水稻秸秆氮养分资源主要分布在长江中下游农区(120.9万t);小麦秸秆氮养分资源主要分布在华北农区(66.6万t),玉米秸秆氮养分资源集中分布于华北农区(142.1万t)和东北农区(132.5万t)。水稻秸秆还田化学氮肥可替代量较大的省份为江苏、湖北、浙江、湖南、辽宁和安徽,为34.6～46.5 kg·hm(~-2);小麦秸秆还田化学氮肥可替代量较大的省份为河南、河北、山东、安徽、江苏和新疆,为22.2～27.4kg·hm(~-2);玉米秸秆还田化学氮肥可替代量较大的省份有吉林、辽宁、内蒙古、宁夏、黑龙江、山东、江苏、新疆、湖南和安徽,为54.3～70.7 kg·hm(~-2)。在秸秆全量还田的情况下,我国水稻、小麦和玉米秸秆还田当季化学氮肥可替代总量分别为99万、54万t和192万t,化学氮肥可替代量分别为33.6、23.4 kg·hm(~-2)和51.2 kg·hm(~-2)。我国主要粮食作物秸秆氮养分资源量巨大,在秸秆还田化学氮肥替代潜力较大的地区,合理利用秸秆氮养分资源是实现化学氮肥减量的重要途径。 相似文献