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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

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中国科学院院刊 2021年第3期36卷 336-348页

作者：曹晓风孙波陈化榜周俭民宋显伟刘小京邓向东李秀军赵玉国张佳宝李家洋中国科学院种子创新研究院遗传与发育生物学研究所北京100101 中国科学院南京土壤研究所南京210008 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102

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... 详细信息

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。

关键词：边际土地产能提升生态保护可持续利用资源清单土壤障碍抗逆品种功能微生物生态农场模式

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边际土地草本能源植物应用潜力评价

中国农业大学学报 2013年第1期18卷 172-177页

作者：侯新村范希峰武菊英朱毅张永侠赵春桥北京市农林科学院草业与环境研究发展中心北京100097

为促进中国边际土地草本能源植物种植与生物质原料生产,基于京郊边际土地草本能源植物规模化种植的实践,从生产潜力、生物质品质、生物质利用潜力、生态效应等4个方面对荻的应用潜力进行了分析评价。结果表明:荻在京郊挖沙废弃地上的生... 详细信息

为促进中国边际土地草本能源植物种植与生物质原料生产,基于京郊边际土地草本能源植物规模化种植的实践,从生产潜力、生物质品质、生物质利用潜力、生态效应等4个方面对荻的应用潜力进行了分析评价。结果表明:荻在京郊挖沙废弃地上的生产潜力为2.31t/hm2,达到京郊耕地条件下的8.41%,生物质品质优良,其标准煤折算当量、沼气产量、纤维素乙醇产量分别为1.42t/hm2、289.99m3/hm2、0.59t/hm2,分别达到京郊耕地条件下的8.38%、8.37%、8.15%,生态效应明显。荻在边际土地上具备良好的应用潜力。

关键词：边际土地草本能源植物荻生物质应用潜力

边际土地麻疯树柴油生产与碳减排潜力测算研究

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可再生能源 2018年第3期36卷 325-333页

作者：常敏王芳广州大学地理科学学院广东广州510006

文章以广东省为例,运用生命周期研究法,在麻疯树柴油生产边际土地适宜性评价的基础上,利用能量比率及碳减排比例,对麻疯树柴油的生产和碳减排潜力进行定量估算。研究结果表明:广东省利用边际土地种植麻疯树可生产生物柴油的总净能量潜... 详细信息

文章以广东省为例,运用生命周期研究法,在麻疯树柴油生产边际土地适宜性评价的基础上,利用能量比率及碳减排比例,对麻疯树柴油的生产和碳减排潜力进行定量估算。研究结果表明:广东省利用边际土地种植麻疯树可生产生物柴油的总净能量潜力值为2.56×10^(13)MJ,相当于5.48×10~8 t传统柴油,同时碳减排潜力值可达1.92×10~9t;粤北地区的总净能量潜力值最高,占到全省的36.38%;按行政单元统计,21个市的净能量潜力值差别较大,梅州和清远分居第1,2位,分别占全省的11.00%,10.37%,中山市最少;各种边际土地类型中,疏林地、灌木林地的净能量潜力值和碳减排潜力较大,其中疏林地的碳减排潜力最大,是灌木林地碳减排潜力值的两倍,可达1.25×10~9t;按边际土地单位面积统计,裸土地、疏林地裸岩和石砾地的单位面积碳减排潜力较高,彼此相差不大,其中裸土地的单位面积碳减排潜力最大,为2 740.90 t/hm^2。

关键词：边际土地生物柴油生产潜力碳减排广东省

边际土地类型及移栽方式对柳枝稷苗期生长的影响

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草业科学 2010年第1期27卷 97-102页

作者：范希峰侯新村左海涛武菊英段留生北京市农林科学院北京草业与环境研究发展中心北京100097 甘肃省农业科学院甘肃兰州730070 中国农业大学农学与生物技术学院北京100193

为评价能源型植物柳枝稷Panicum virgatum在贫瘠沙化的边际土地生境上的适应性,采用盆栽试验研究了壤土(对照)、3种边际土(面砂土、粗砂土、砾石土)和3种移栽方式(营养钵、裸苗、裸苗+营养土)对柳枝稷苗期生长的影响。结果表明:在3种沙... 详细信息

为评价能源型植物柳枝稷Panicum virgatum在贫瘠沙化的边际土地生境上的适应性,采用盆栽试验研究了壤土(对照)、3种边际土(面砂土、粗砂土、砾石土)和3种移栽方式(营养钵、裸苗、裸苗+营养土)对柳枝稷苗期生长的影响。结果表明:在3种沙化贫瘠的边际土壤中柳枝稷幼苗均能正常生长,随着土壤养分含量升高,柳枝稷的株高、分蘖数、主茎叶片数和干物质积累量均显著增加;裸苗移栽方式较营养钵移栽方式不利于柳枝稷苗期生长,其成活率、株高、分蘖数和干物质积累量均显著降低;裸苗+营养土移栽较裸苗移栽显著提高了柳枝稷裸苗的成活率,建议作为柳枝稷边际土地种植方式。

关键词：边际土地移栽方式柳枝稷

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三峡库区边际土地的合理开发及其可持续发展

环境科学 1998年第1期19卷 89-93页

作者：吴刚高林中国科学院生态环境研究中心系统生态国家重点实验室

就三峡库区边际土地的分布及其利用情况、合理开发的方式及其生产潜力、边际土地的可持续发展３个方面进行了初步的探讨．提出了三峡库区现已开发的边际土地存在的诸如地力逐年衰退、耕地生产力低、自然灾害频发及生态环境恶化等问题，... 详细信息

就三峡库区边际土地的分布及其利用情况、合理开发的方式及其生产潜力、边际土地的可持续发展３个方面进行了初步的探讨．提出了三峡库区现已开发的边际土地存在的诸如地力逐年衰退、耕地生产力低、自然灾害频发及生态环境恶化等问题，建议采取禁止在大于２５°坡地上进行农业耕作，恢复大于２５°坡地上的植被；加强农田基本建设，建立高产、稳产粮食生产基地；扩大经济林经营面积，建立木本粮油生产基地；合理调整库区林、农、牧、渔发展结构，建立结构合理、功能最佳的林、农、牧、渔立体经营模式；建立三峡库区防护林体系，合理开发利用库湾资源等措施．以保证三峡库区边际土地的可持续发展．

关键词：边际土地可持续发展三峡库区土地利用

木质纤维素草本植物边际土地可持续生产模式探究

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中国农业大学学报 2014年第2期19卷 14-20页

作者：侯新村范希峰陈龙池朱毅武菊英赵春桥李钰莹北京市农林科学院北京草业与环境研究发展中心/农业部都市农业(北方)重点实验室北京100097 中国科学院沈阳应用生态研究所/森林与土壤生态国家重点实验室沈阳110016

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... 详细信息

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。

关键词：木质纤维素非粮生物质边际土地生产模式

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亚洲宜能边际土地资源分布数据内容与成果

地理学报 2014年第S01期69卷 I0030-I0033,124-127页

作者：江东付晶莹黄耀欢中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049

生物液体燃料是一种重要的可再生能源,其优势在于能够缓解能源危机并减少温室气体排放。因此,能源作物的规模化种植受到各国政府的广泛关注。亚洲占据了世界上最多的人口,同时,经济发展非常迅速,粮食安全与能源危机两大问题并存。本数... 详细信息

生物液体燃料是一种重要的可再生能源,其优势在于能够缓解能源危机并减少温室气体排放。因此,能源作物的规模化种植受到各国政府的广泛关注。亚洲占据了世界上最多的人口,同时,经济发展非常迅速,粮食安全与能源危机两大问题并存。本数据集提出了利用宜能边际土地资源种植非粮能源作物的思路,在亚洲尺度上,对宜能边际土地资源的空间分布进行研究。本数据的研发采用多因素综合评价方法得出,即综合考虑自然条件、土地利用格局等因素,因此研究所需的数据包括基础地理数据和自然背景数据。其中基础地理数据又包括了土地利用数据和DEM数据;自然背景数据包括气象数据和土壤数据。根据文献资料及专家经验,设定典型能源植物对温度、水分、坡度和土壤等条件的限制阈值,综合考虑能源作物生长所需适宜性条件并结合以上数据,获得亚洲宜能边际土地资源分布数据集。数据结果表明,亚洲宜能边际土地资源总面积为1699.55万km^(2)。数据检验以中国能源植物种植示范基地华南植物园和武汉植物园为地面验证数据,精度均高于85%,说明了亚洲宜能边际土地资源数据集的可靠性,中国以外区域暂未进行验证。该数据集为亚洲能源植物规模化种植及生物能源可持续发展提供了数据支持。

关键词：亚洲能源植物边际土地生物能源

中国适宜发展生物液体燃料的边际土地资源分析

维普期刊数据库评论

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科技导报 2020年第11期38卷 31-40页

作者：付晶莹杜金霜江东王娣中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

在能源短缺和环境污染压力日益紧迫的背景下,生物液体燃料以其清洁、低碳、可再生性逐渐成为重要的替代能源之一。中国人多地少,在边际土地上种植非粮能源作物是发展生物液体燃料的有效途径。以中国生物液体燃料的3种主要原料作物(燃料... 详细信息

在能源短缺和环境污染压力日益紧迫的背景下,生物液体燃料以其清洁、低碳、可再生性逐渐成为重要的替代能源之一。中国人多地少,在边际土地上种植非粮能源作物是发展生物液体燃料的有效途径。以中国生物液体燃料的3种主要原料作物(燃料乙醇原料甜高粱、木薯和生物柴油原料油菜)为研究对象,利用多因子综合分析法和动态阈值法评估适宜其发展的边际土地(包括宜能荒地和冬闲田)资源量并探究优化发展模式,为合理规划能源植物种植和产业布局提供数据支持。研究结果表明:2015年,中国适宜甜高粱和木薯种植的宜能荒地面积分别为3463.67万ha和1232.82万ha,适宜油菜种植的冬闲田面积为1995.16万ha;在优化发展模式下,中国适宜生物液体燃料原料作物种植的边际土地面积可达5997.71万ha。

关键词：边际土地生物液体燃料能源植物冬闲田

宜能边际土地开发潜力熵权模糊综合评价——以广东省为例

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自然资源学报 2009年第9期24卷 1520-1531页

作者：王芳卓莉陈健飞夏丽华冯艳芬周涛广州大学地理科学学院广州510006 广州发展研究院广州510006 中山大学地理科学与规划学院广州510275

利用边际土地种植高效能源作物是我国生物能源发展战略重要的组成部分。开展区域宜能边际土地的空间分布和开发潜力定量评价研究,是区域分布实施能源作物种植,推进生物质能源产业发展的前提和基础。以广东省为例,利用TM/ETM遥感影像通... 详细信息

利用边际土地种植高效能源作物是我国生物能源发展战略重要的组成部分。开展区域宜能边际土地的空间分布和开发潜力定量评价研究,是区域分布实施能源作物种植,推进生物质能源产业发展的前提和基础。以广东省为例,利用TM/ETM遥感影像通过遥感监督分类和目视人工解译提取疏林地、灌木林地、天然草地和未利用地等边际土地。然后选取影响能源作物种植的边际土地的自身性状和整理难易程度等5类因素建立指标体系,利用熵权模糊综合评判模型,把广东省宜能边际土地开发潜力分成高、中、低和极低4个级别。研究结果表明:广东省共有宜能边际土地105.34×104hm2。其中,高、中、低、极低开发潜力宜能边际土地面积分别占边际土地总面积的41.08%,32.13%,17.22%和9.57%。并且宜能边际土地空间分布呈现内陆地区>西南沿海地区>东南沿海地区的趋势,具有高开发潜力土地在区域内所占比例呈现西南沿海地区>东南沿海地区>内陆地区的趋势。

关键词：生物能源边际土地开发潜力遥感熵权模糊综合评判