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东方科技论坛:应加强能源植物培育与生物质高效利用研究

来源:www.timetimetime.net 时间:2020-02-03 编辑:女人
作者:黄鑫资料来源:科学时报发布时间:2008年

东方科技论坛:能源植物培育与生物质高效利用的研究应该加强

在近日举行的主题为“能源植物培育与生物质高效利用”的第108届上海东方科技论坛上,美、德、中三国专家学者指出,发展生物质能源的基础是高效、可持续的生物质原料供应。生物质能应通过培育快速生长的高生物质能源植物和最大限度地利用边际土地资源来发展。他们呼吁有关各方制定政策并采取措施,增加对这一领域研究的投资和支持。

为了更好地分析国内外生物能源的研发现状,交流国家生物能源研发领域的信息,探讨中国生物能源的发展战略,为各级政府和相关决策部门提供科学依据和建议,为中国生物能源的发展奠定坚实基础,本次东方科技论坛研讨会希望通过与会专家的讨论和论证。它可以组织科研力量,有效利用廉价生物质材料,培育高含油量或高淀粉的植物品种。应用遗传学、生态学、新陈代谢和基因工程可以从基因水平、细胞水平和群体水平等不同层面解决生物质生产的瓶颈。

中国科学院植物生理生态研究所沈云刚院士等人认为,现代人类文明的建立主要是基于化石能源的利用。然而,不可再生的化石能源日益减少。与此同时,化石能源的使用产生了大量的污染物和温室气体,使地球环境严重恶化,人类文明的可持续发展受到越来越大的挑战。发展可再生和环境友好型能源是人类解决能源和环境问题的重要途径,其中利用生物质提供能源是一个重要组成部分。

数据显示,世界上许多国家已经系统地研究了速生植物、纤维植物、油料植物、糖和淀粉植物。对披碱草、杨树、玉米等重要能源植物进行了系统研究。为了充分有效地利用这些生物质资源,已经积累了大量的研究成果和相关技术。例如,近年来,美国在一些联邦机构中专门设立了一系列关于生物质和能源植物基因组学和生物技术的研究项目,开展能源植物遗传和基因工程改良以及能源植物定向培育的研究。2007年,美国能源部投资3.75亿美元建立了三个生物质和能源植物研究中心,开展相关研究。

中国植物生理学学会秘书长何祖华认为,中国是一个人口众多、人均耕地面积小的国家。如何在不与人民争夺土地或食物的情况下发展生物能源,同时确保社会、能源和生态的协调和可持续发展,是一个重要课题。生物质能生产的土地潜力主要包括农业和林业用地。中国农业耕地面积约为1.3亿公顷。这片土地是确保中国粮食供应的基础,不能用于生物能源生产。此外,中国约有1亿公顷荒地,其中3535万公顷属于宜农荒地,其中947万公顷用作后备耕地。此外,还有4900万公顷草地、1000万公顷盐碱地、430万公顷沼泽地和1000万公顷农田。第二,中国林地面积近2.63亿公顷,其中林地1.26亿公顷,非林地5700万公顷,宜林荒地5400万公顷。“可以看出,生物质能源有充足的物质基础。如何有效利用这部分土地资源开发生物质能是一个亟待研究的课题。”

北京林业大学尹维伦院士在报告中强调,生物质能是一种可再生能源,是解决化石能源危机的重要途径。发展林木能源,特别是灌木能源,是我国兼顾生态建设、能源替代和西部大开发的战略考虑。他认为灌木物种因其众多的特性,具有广阔的生物质能种质资源开发前景。西部灌木能源林的发展将极大地促进西部大开发和西部新农村建设等国家宏观战略部署。

“西部开发是生态第一。西部干旱缺水。只有灌木更合适。”尹维伦还提出了通过种质创新、模式创新和技术创新发展能源灌木林的思路,认为应该发展灌木林能源林,促进农业产业结构调整,构建林业新能源产业链,帮助农民脱贫致富。

南京林业大学石吉森教授认为,生物能源研究已经成为21世纪社会可持续发展的焦点。目前,生物质能约占世界能源消耗的15%,占发展中国家一次能源消耗的38%以上。到21世纪中叶,新技术生产的各种生物质替代燃料将占世界总能耗的40%以上。生物质能的发展基于高效生物质能转化技术的发展和可用于工业的能源材料的培养。因此,有必要从生物质和生物质栽培两个方面来思考林业育种的未来发展,即在经济成熟期内,培育速生优质的森林新品种是生物质能源原料育种要达到的目标

中国科学院植物研究所的荆海春等人认为,筛选和有针对性地改良适合中国国情的能源植物是发展生物质能产业的第一步。根据中国人口众多、耕地资源严重短缺的现状,他们认为新一代能源植物必须具备以下特点:1 .抗逆性强,可种植在包括边缘土壤和盐碱地在内的非农业用地上,避免“与粮争地,与人争粮”;2.适应性广,能在多种不同的生态和气候环境下形成大规模生产;3.高产蓄能提高单位面积能源生产效率,特别是在极端土壤和恶劣生态气候环境下继续保持高容量蓄能;4.生态友好,水肥利用率高,适用于免耕、低投入和水土保持种植系统;5.高液体燃料转化率,减少加工步骤和生物质加工成本。

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