生物產業研究報告范文
時間:2023-12-27 17:54:50
導語:如何才能寫好一篇生物產業研究報告,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
武漢城市產業結構升級與空間結構布局研究
一、選題依據(目的、意義、學術價值、該課題國內外研究現狀、本人學術準備情況)
武漢城市產業結構升級與空間結構布局研究
課題目的:
從廣義的角度看,產業結構的升級是知識產業結構的外向型、生態、有機結合的演變過程集成,并從城市空間的擴張、新的發展、城市的變化,逐步演變城市功能體系的城市規模的擴大和產業結構等方面提升城市響應理論支撐。從武漢市產業和城市發展的實際問題,分析了針對武漢市的產業結構升級城市的制約因素,未來的產業結構長春市響應和趨勢分析的功能定位、產業結構升級、城市性質城市功能區空間結構優化和建設都市區一體化,促進縣域經濟突破、城鄉一體化系統和區域城市,區域基礎設施建設和生態環境五方面應該對產業升級的城市化響應的未來武漢市審判體制的戰略重點。通過城市副核的培育與壯大,增強城市分區核心的聚合能力,促進城市、產業與職能在城市各分區的重新組合,真正分流成城市的要素、產業與職能,促使城市消腫,從而實現產業結構的調整與城市空間結構的優化。
【關鍵詞】產業結構升級;空間結構布局;
課題意義:
城市經濟空間結構是指在復雜關系的特定地區人類經濟活動與經濟空間結構關系,反映這種關系的空間之間的城市是生產、貿易關系、生活喜好和信息技術條件,對城市經濟空間結構的影響,或多或少,這樣的城市的形成是長期的,城市的發展方向是不確定的。從系統論的觀點看,現代城市是以人的經濟活動為主體的空間利用行為的產物。城市人力資本的集中誘導因素是經濟、技術、文化和信息在空間和區域系統中的集聚。生產關系和生產力的發展促進了城市的形成,城市經濟的發展促進了城市生產力和生產關系的發展。在封建社會時期,生產方式是以家庭為基礎的生產,農業的生產和加工是非常簡單的、小的、緩慢的、自足的交易是一個簡單的商品交換,由于交通的限制、經濟活動、小范圍的空間格局,只是在一定的區域局限于滿足生產單位的各種需求。隨著現代工業革命推動的工業革命的發展,人類的經濟活動受到抑制,規模經濟被突顯出來。由于土地資源供應是有限的,人口和經濟活動在鉛的問題,如交通擁堵、環境污染、住房緊張、人口膨脹、資源短缺等一系列的城市,因為這些城市的負面影響,大量社會財富造成的損失、浪費資源和能源。這些矛盾和問題嚴重制約著城市的順利發展,進而影響到城市產業的健康發展。尋找適合現代經濟社會發展的城市空間經濟結構,已成為經濟學領域的熱門話題。那么,為什么社會經濟活動和人口趨向于聚集到城市?這種趨勢是什么動機?城市規模的擴大和發展,是否能有效地提高城市的經濟效益?我國正處于加快城市發展的新階段,無論是在規模上還是在質量上,還是在城市發展的數量上,都把重點放在城市經濟的數量與質量與城市規模效應的關系上。因此,研究城市空間經濟結構具有十分重要的現實意義,在中國城市化進程中的人口遷移與經濟集聚效應。
主要任務:
1.
搜集有關城市產業結構升級與空間布局的相關資料
2.
了解產業結構的模式,以及空間布局的方式
3.
分析我國城市產業結構升級與空間布局較成功的地方及模式
4.
根據上述分析,提出如何創新城市產業結構升級與空間布局
5.
新常態下城市產業結構升級與空間布局模式創新的思考
面臨問題:
1.
對論文的題目內涵了解不夠深刻,很難找到論文的核心所在
2.
搜集資料的范圍太窄,特別是不能全面地對武漢市投融資模式進行深入的了解
3.
思想陷入了誤區,不能很好的打開思路
4.
對論文的結構框架不能很好的駕馭
5.
知識面不夠廣泛,使信息來源很有限
解決方法:
1.
找相關的書籍對題目的意義進行研究,通過分析和研究找到論文的核心所在
2.
多看看相關方面的書籍和學術論文,增強自己的理論知識
3.
拜訪在這些方面有經驗的專家進行了解,使自己的思路能得到進一步的升華
4.
聯系導師,聽取導師的建議使自己對論文的結構和框架能夠很好的把握
5.
利用現在的網絡進行資料的收集,來獲取資源
二、論文結構框架(主要觀點)
【摘 要】
隨著經濟體制的轉軌,社會結構的轉型,和人們態度的改變生活和工作需求的變化正在發生,中國城市的數量和質量的變化:變化一方面城市內部功能和改善城市空間結構,城市的形態變化,城市規模實現絕對增長;另一方面,城市的邊界框架的模糊擴展,城市不再是獨立存在的個體,對城市群的城市區,宏觀的規模也不斷擴大的城市。隨著城市的不斷擴張,對城市資源和環境發展的制約日益突出,出現了城市交通擁堵,減少資源、環境退化、空氣污染、失業率提高,社會不穩定等“城市病”,從世界城市的發展,它是在每個城市都存在不同程度的狀態。目前,我國城市已進入快速擴張階段,也是“城市病”時期。在這種背景下,本文旨在優化城市空間經濟結構為研究對象,對人口遷移和經濟集聚從兩個角度對城市空間經濟研究,一個經濟地理學科融合、區域經濟學、人口學、結合運用文獻資料法、邏輯分析法和重力模型法,聚集維數模型法和灰色關聯分析法等研究方法手段,結合定性分析和定量分析相結合、理論研究與實證分析、靜態分析和動態分析,在動態變化和趨勢的發展現狀發現城市經濟空間結構希望能為城市建設的發展和經濟理論的現實提供有益的參考。產業結構演進與城市空間擴展的互動是實現城市可持續發展的重要途徑。在土地利用結構變化方面,從產業結構演進與產業的城市更新和城市功能區調整結構、產業結構和對城市和城市空間形態演變的產業結構升級的互動機制分析城市空間優化調整,并以長春市為例,研究產業結構與城市空間長春市演化之間的相互作用的過程中,提出了兩個未來互動趨勢。
關鍵字:產業結構;空間結構形態;武漢
正文大綱:
1
緒論
1.1
選題背景
1.2
選題目的與意義
1.3
研究內容
1.4
研究方法
2
產業結構升級與城市空間結構形態演變互動機制
2.1
產業結構演進與城市用地結構變化
2.2
產業結構更新與城市功能地域調整
2.3
產業結構調整與城市空間形態優化
3
武漢市產業結構升級與城市空間結構形態演變的互動過程
3.1城市產業發育與城市空間雛形形成階段
3.2城市產業轉型與城市功能地域形成階段
3.3
城市工業地位確立與城市空間形態形成階段
3.4
城市產業聚集與城市建成區規模擴張階段
3.5
城市產業升級與城市新區建設階段
3.6
城市產業擴散與城市地域結構完善階段
4
武漢市產業結構升級與城市空間演變的互動趨勢及實現路徑
4.1產業結構整合化與大都市地域發育
4.2產業結構知識化與城市功能地域優化
4.3
產業結構服務化與城市核心區功能升級
4.4
產業結構國際化與城市外向型地域建設
4.5
產業結構生態化與城市生態空間構建
5
對武漢市創新投融資體系的建議
5.1探索更加均衡高效的地方政府投融資模式
5.2
建立適合武漢市情且可制作性強的投融資平臺
5.3鼓勵社會資本全面進入基礎設施建設領域
結
論
致
謝
參考文獻
三、論文寫作安排(進程安排、待解決問題)
根據黨校的要求,合理安排時間,按時完成論文撰寫及答辯:
2017年10月:在導師的指導下作開題報告、完成畢業論文提綱;
2017年11月1日—2月29日前初稿交指導教師(文章不少于2萬字)進行初審和修改;
2018年2月29日—4月30日完善論文,修改格式,論文成稿,至少3次與指導教師見面,報告自己論文修改情況,將導師的指導意見填寫在《在職研究生畢業論文指導工作聯系手冊》上,并根據每次導師指導及時修改完善;
2018年4月30日—5月15日,等待論文二審結果,熟悉答辯流程,進行論文答辯準備;
2018年5月15日—6月30日,論文答辯。
導師意見:
簽名:
年
篇2
[關鍵字] 生物制藥;行業現狀;發展
中圖分類號:R19 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)08(b)-0000-00
生物醫藥是現代生物技術生產中的重要產品,是衡量一個國家現代生物技術發展水平的一個重要的標志。生物制藥產業是制藥業中發展最快、活力最強、技術含量最高的領域之一。我國把生物技術列為一門“前沿技術”,加強生物技術各領域的應用,把生物技術作為未來高技術產業趕超的重點。生物醫藥和生物制藥領域是重點發展的領域,我國生物產業發展必須加快其規模化、集聚化和國際化進程。目前,中國生物醫藥產業已經具有良好的基礎,但與世界先進國家的生物醫藥產業相比還存在差距,必將經歷從科研到產業化的艱難之路。近年來,我國不斷加大力度支持生物醫藥產業的發展,創造出巨大的市場空間和良好的發展環境。
一、生物制藥技術基礎及產業鏈
現代生物技術也可稱之為生物工程,是新的科學技術支柱之一。生物技術的應用范圍十分廣泛,在醫藥衛生領域得以廣泛應用,并取得顯著成效,蘊含著巨大的發展潛力迅速成長。生物制藥這一制藥技術,以基因重組、單克隆技術為代表,通常在大規模、集中化的發酵工廠進行,它的生產過程既不同于傳統的化學藥物,也不同于從動、植物中提取的藥物。生物工程技術制造藥物,首先通過基因工程或細胞工程培養出“工程菌”或“工程細胞株”,然后再利用現酵技術進行大規模的培養,從中提取出所需的藥物。生物藥在分子結構、物化特性、制備技術等方面與化學藥不同,綜合利用了微生物學、生物技術等科學的原理和技術,從生物體、細胞、體液等提取制造一類用于預防、治療和診斷的生物工程制品。這一制品具有高效性,對疾病也具有鮮明的針對性。生物技術的發展加速了新科學知識的產生與應用,生物技術不斷創新發展,生物產業正加速著新的技術時代。
生物制藥業作為典型的高新技術產業,具有技術、投入、收益、風險四高及低污染的特征。制藥行業產業鏈可以簡單分成研發、測試、上市銷售三個階段,組成生物制藥產業鏈的各環節與傳統制藥行業基本一致,但在每個環節上的技術基礎差異很大,主要的生物制藥技術如基因重組、單克隆等均源于上世紀對細胞內部結構的突破性發現。生物工程藥物的發展,給制藥工業帶來一次革命性飛躍,將在持續提升人類的醫療保健水平上發揮重大作用。
二、國內生物制藥行業發展現狀
我國生物醫藥產業規模龐大,但自主研發能力仍很薄弱,藥品生產以仿制為主,原創性藥物較少,生物醫藥關鍵技術和國際水平相比也有較大的差距。因此,培育發展生物醫藥產業,并大力促進整個產業參與國際競爭,將成為提升我國生物醫藥產業整體發展水平和競爭力的關鍵。
(一)行業起步較晚,行業產銷均保持較快增長。
在市場需求旺盛和政策大力扶持等利好因素的推動下,2012年我國生物藥品制造業實現工業銷售收入1775.43億元,同比增長19.42%;2013年生物藥品制造業需求穩定增長,實現銷售收入2381.36億元;2014年我國生物醫藥行業雖然受到藥品持續的降價和醫保控費政策的雙重影響,實現銷售收入2749.77億元,收入和利潤增速遠超當年GDP增速,分別達到13.95%和11.82%,仍然保持著良好的增長勢頭。2013-2015年,我國生物醫藥產業產值年均增速達到20%以上,這不僅推動了一批擁有自主知識產權的新藥投放到市場,還集聚形成一批年產值超百億元的企業,大大提高我國生物醫藥產業的集中度及在國際市場中的份額。
(二)行業技術落后于國外技術,行業以中小型企業為主,大型企業占比偏低。
我國生物藥品制造業中,產品多集中在較為低端的仿制疫苗、血液制品行業,技術壁壘較低。支持我國生物技術產業化的設備、技術落后及生物技術的產研脫節等因素是導致我國生物技術產業化水平低的主要方面。2012年,我國生物藥品制造業總資產達1848.07億元,同比增長14.9%,小型企業資產占比為38.02%,大型企業資產僅為17.17%,大型企業占比明顯偏低。我國生物技術公司特別是創業型企業面臨眾多壓力,缺乏拳頭產品,企業發展規模小,產品產業化程度低下,眾多問題都在制約我國國內生物制藥行業的發展。
(三)行業整體技術水平顯著提高,已經具備較強的基礎。
經過多年的快速發展,我國生物技術領域的基礎技術和實驗室階段等都已接近國外先進水平,明顯縮小了與世界先進國家的差距。國際上,美國、日本和歐洲是生物制藥業的主要集中地,所開發的產品及市場銷售額都占居全球優勢。美國作為生物制藥的發源地,擁有經費投入、產品開發和研制、產品生產和市場上的國際領先優勢。多年來,政府支持、國內外風險投資的增長、大量跨國生物制藥公司進入中國,這些都為中國生物制藥產業的發展提供了強大動力。我國必須通過發展資源節約型、環境友好型的生物制藥,進一步完成醫藥行業的產業升級換代,占領未來全球生物制藥制高點。
三、生物制藥行業要以高端生物仿制藥和CRO為發展突破口
生物類似物是我國生物制藥表現最為活躍的領域,是CRO(新藥研發合同外包服務機構)快速發展的要素之一。現階段在生物制劑市場上,跨國制藥企業占據壟斷性地位,擁有絕對的技術優勢,成為中國企業在行業發展中的巨大障礙。中國生物醫藥行業仍存在多重瓶頸有待突破。國內生物制藥行業以高端生物仿制藥和CRO為短期內最有希望取得關鍵性突破的環節。生物仿制藥和CRO共同的特點是需求增長較快、前景明朗,國內的成本優勢明顯;不同的是CRO未來市場規模較為有限,而生物仿制藥市場規模較大,對經濟發展具有很強的支撐作用。
(一)高端生物仿制藥
生物仿制藥特別是單抗等高端生物仿制藥的技術壁壘較高,未來需求巨大,在一定程度上對仿制藥企業的利潤水平和發展速度提供了保障。目前全球對生物藥的需求巨大,但是生物藥的價格較為昂貴,對其普及造成限制。我國生物制藥產業起步晚,發展快,但當前許多前沿生物技術仍落后于歐美等國家,通過仿制藥物仿創結合,加以系統集成,既能實現技術上趕超的目標,也能滿足當前我國防治重大疾病、應對突發疫情及處理重大衛生事件的用藥需求。我國要改善生物制藥行業所處法律環境,加強知識產權保護,加快中國版生物仿制藥審批通道,為國內高端仿制藥發展掃平道路;加強對生物制藥產業鏈監管的整合,改變目前各個環節互相分割的監管現狀,進而加速我國生物制藥產業化進程。
(二)CRO
CRO是一種學術性或商業性的科學機構,是通過合同形式向制藥企業提供新藥臨床研究服務的專業公司。CRO 作為制藥企業的一種可借用的外部資源,其顯著的作用就是能降低整個制藥企業的管理費用并大大提高效率。CRO能在短時間內迅速組織起一個臨床研究隊伍,該團隊體現出高度專業化及豐富的臨床研究經驗。由于目前生物技術產業研發投入和風險不斷擴大,生物醫藥企業無法具有產業中所包含業務的全部優勢,必須借助外部資源即專業的研發機構才能促進生物醫藥的發展。近年來,中國行業發展迅速,成為世界醫藥外包的熱土,已經超過印度成為亞洲研發外包首選地。未來,歐美市場的增長率預期會下降,而亞洲新興市場的增長率將不斷提高,這給中國帶來巨大的發展機遇。隨著人力成本的提高,中國CRO企業的成本優勢逐漸削弱,國內企業未來發展必須在提升研究品質和為客戶提供定制服務兩方面需找突破口。
四、生物制藥行業前景展望
面對產業競爭和發展的新要求,我們要增強緊迫感和憂患意識,用改革創新推動生物醫藥產業發展。在醫療改革和國家基本藥物制度快速推進的背景下,國家持續增加對全民大健康產業的投入,這為生物醫藥行業的發展奠定了堅實的基礎。據預測,2020年我國生物醫藥市場將成為全球第二大生物醫藥市場,僅次于美國。生物醫藥在治療腫瘤、冠心病、神經退化性疾病、自身免疫性疾病及血液替代品的研究開發等領域具有巨大的發展潛力。我國“十三五”期間,生物醫藥產業將重點確定為大力發展重大疾病化學藥物、生物技術藥物、新疫苗、新型細胞治療制劑等多個創新藥物品類。這充分表明我國將加大生物醫藥的研發力度,中國生物醫藥產業未來的市場潛力必將十分巨大。
產業轉型的時代背景下,我國的產業政策對生物制藥形成了較大的支撐,生物醫藥產業被確定為我國的七大戰略新興產業之一。生物制藥是生物技術的重點應用領域之一,我國未來醫藥工業要實現升級發展,關鍵是要落實創新驅動的發展戰略,逐步縮小與制藥強國在創新能力上存在的差距,既要把創新擺在醫藥工業發展全局的核心位置,也要把增強技術實力作為建設醫藥強國的戰略支點,不斷完善以企業為主體,以市場為導向,政產學研用相結合的創新體系,進一步推動生物醫藥產業的規模化、集聚化和國際化發展。
參考文獻
[1]馬麗梅,趙潔.《生物制藥技術探析》.中國科技博覽第18期,2011.
篇3
生物產業政策利好不斷。預計《生物醫藥發展“十二五”規劃》將于近期正式公布,與此同時,一批圍繞“十二五”規劃的配套政策也有望陸續出臺,中國生物醫藥產業正在進入政策受惠期。
創新將成為生物產業發展的動力。與國外生物醫藥行業相比,我國生物制藥企業競爭力普遍偏低,其中最明顯的劣勢就是我國的企業缺乏長期研發高投入的實力。隨著國家政策和資金的支持力度加大,將極大地加強生物醫藥的新藥研發創新,提升產業結構,實現生物醫藥產業的健康快速發展。
市場需求拉動產業快速增長。近幾年,生物制藥行業總資產增速迅猛。2011年3月,行業總資產規模達到了1354.57億元,同比增長29.34%,總資產規模是2007年同期的2.4倍。
行業內多數成份公司的高估值有所緩解。雖然目前生物制藥板塊的估值溢價率仍在192%左右,但其高估值主要是由于板塊內擁有較多的ST公司,以及前期因抗癌藥物概念而被爆炒的部分公司拉高了板塊的估值。以20家近期有研究報告的生物制藥公司統計,其2011年平均動態估值已下降到27.71倍,相對滬深300的溢價率僅為138.47%。
投資建議。未來六個月內,維持生物制藥行業“有吸引力”評級生物醫藥企業藥品的品種好壞,例如產品療效是否顯著、適應癥是否多、毛利率的高低、有無替代產品,以及是否獨家生產、是否有專利保護、專利保護期的長短等諸多因素直接決定了企業的盈利能力的高低
本期我們選擇評級上調的舒泰神、華仁藥業進行簡要點評。
舒泰神(300204)
大市場好品種
公司是單產品驅動的小規模企業。目前主導為鼠神經生長因子(mNGF,蘇肽生)。
神經生長因子(NGF)市場樂觀估計有10倍空間:NGF所在神經營養保護市場擴容迅速,估計5年有2-3倍空間;NGF相對其他神經營養保護劑具有相對優勢,在該市場的份額有3-4倍提升空間。
神經營養/保護劑市場擴容:營養劑應用領域廣,對應的患者基數大,臨床應用擴張快,估計可以持續25%的復合增速,生物類的增速有望快于化學類。NGF份額的提升:目前占生物類份額10%左右,有望提升到30-40%。相對優勢在于:1、高價藥的患者支付能力:NGF是唯一無應用限制的國家醫保品種(2009版),作為高價專科藥支付端阻力小;2、定價優勢保證營銷運作空間:1類新藥,降價風險相對較小,其他幾個品種都是仿制產品;保證產品的營銷運作空間大。3、藥理、臨床比較優勢:NGF藥理較腦蛋白、小牛血更明確,認可度處于提升進程中,尤其在眼科領域優勢明顯。作為神經營養類最新的產品,納入全國醫保也佐證了其學術認可程度。
蘇肽生占NGF細分市場份額維持50%以上:我們估計10年蘇肽生占NGF市場50%份額,未來3-5年市場地位有望維持。公司前期的學術推廣和全科室積累的大量用藥經驗有利于公司主導NGF的應用拓展。舒泰清是清腸市場的升級品種,具備顯效優勢,市場近年擴張迅速;公司產品患者耐受性好,份額逐年提升,作為小品種助力發展。
華仁藥業(300110)
切入腹透藍海關注明年業績彈性
公司目前最大的看點是腹透項目的投產和市場推廣,目前百特占據了腹膜透析液項目90%以上的市場,年銷售額約為10億元。國家對于華仁的首個國內大規模的腹膜透析液建設項目給予了很大的希望和支持,各相關的行業協會和組織也將協助該項目積極推進。該項目計劃產能為3000萬袋,預計總收入約為6.6億元,凈利潤約為2.2億元,生產線項目將于2012年年中全部建成。公司2010年的總收入為3.38億元,凈利為0.76億元。可見若腹膜透析項目成功的推廣和導入市場將對公司的總收入和利潤的有著極大的貢獻。
公司未來兩年業績彈性較大。相對于目前白熱化的大輸液市場,腹膜透析液項目的競爭對手較少,市場上百特公司一家獨大,雙鶴等企業雖有生產批號,但腹膜透析液項目并未列入這個幾個公司的戰略發展重點且產能方面并未形成規模。血液透析和腹膜透析是腎衰病人的兩個主要的治療手段,腹膜透析相對于血透更安全,在國外是腎衰病人主要的治療手段,近年來在我國該種治療方法也得到了足夠的重視和廣泛的應用,且國家對于透析費用報銷力度的增大,也將使使用該種治療方式的患者人數進一步增加,該項目未來增長值得期待。
對于目前現有主營業務占比達98%以上的非PVC輸液項目,現有產能是1億袋左右,今明兩年募投項目達產后總產能在1.5億袋左右。今年公司新建了華北地區和西部地區的9個銷售辦事處,預計這兩個地區的市場客戶將得到進一步的開發,同時公司將進一步開發和維護高端三甲醫院等重要客戶,預計大輸液項目的銷售收入將穩步的增長。明年公司自產膜材項目生產線的建成將進一步降低公司產品的成本,我們預計膜材成本將下降20%以上,毛利凈利水平將進一步提高。
化工行業:需等待行業自身的景氣走高
在投資評級下調的25只股票中,化工行業有3家公司入圍而名列榜首,具體原因何在?
一季度因囤庫存因素導致淡季不淡,而二季度則處于去庫存階段導致旺季不旺;再加上油價下跌及需求不旺,化工品面臨較大的降價壓力。預計去庫存結束后,隨著部分產品價格的回升,三季度部分子行業將有望反彈。目前情況下市場需要等待中報的業績,也需要等待行業自身的景氣走高,因此這段時間仍將處于觀望期。
本期我們選擇評級下調的紅太陽進行簡要點評。
紅太陽(000525)
公司面臨三大風險
重組完成后,公司將成為國際最大吡啶生產企業。安徽生化新建2.5萬噸吡啶裝置建成后,公司的吡啶生產能力將達到6.2萬噸,超過凡特魯斯成為全球最大吡啶生產企業。公司在市場的銷售份額將大幅提高,市場占有率的提升進一步強化公司對于吡啶系列產品的定價權。
篇4
自治區黨委提出建設開放、富裕、和諧、美麗寧夏的戰略決策,這需要若干分戰略和諸多的戰役、戰術及相關的機制、政策和人民群眾的實際行動去實現“。有機農業省”可作為“開放、富裕、和諧、美麗”寧夏戰略的分戰略考慮。內陸開放型經濟試驗區和絲路經濟帶建設、生態環境的優化、土壤結構的改變及肥力的增加,提高農產品品質及附加值,農業資源的保護利用、旅游目的地的建設、食品安全及人民的福祉、農民收入的增加、寧夏在中國和世界知名度的提高,等等,有機農業是其不可或缺的、有特色的重要支撐點。打造“有機農業省”,有可能成為寧夏經濟新的增長極。發展有機農業,講起來容易,做起來復雜。考慮到食品安全和人類生存發展,此事絕不是不可為。先從一個或幾個縣、鄉做起,打造有機農業鄉、有機農業縣,逐步實踐,適時推廣,假以時日,應該是可以做到的。因此,如能把“有機農業省”建設作為一個課題,組織相關專業研究人員和相關政府部門結合,進行實實在在地研究、實踐,相信對自治區黨委、政府為農業向深度拓展的決策,有重要參考作用,經過努力,如能建成中國“有機農業省”,其轟動效應是不言而喻的。有機農業的關鍵之一是使用有機肥。關于有機肥料原料來源,農業部NY525-2012標準有嚴格要求,只有畜禽糞便、植物、農作物秸稈和動物殘體,例如骨粉、貝殼粉、變質的魚粉(沿海一帶)等。
二、我國有機農產品的種植、認證
也規定只能用上述三種原料所制成的有機肥料。運用先進的生物菌種和生物發酵技術,對農業廢棄物如畜禽糞便、植物秸稈進行處理,生產的有機肥有很好的肥效,有改良土壤、培育地力、改善農產品品質和增加作物產量之功效。寧夏有機肥原料來源豐富,以奶牛養殖為例,據測算,一頭奶牛一年產生糞便10噸,每4噸新鮮糞產出1噸有機肥。育肥牛(3~4個月)4頭產糞量抵1頭奶牛。如以每畝有機農業需有機肥600~800公斤計,每頭奶牛糞便可供3~4畝地施用。2012年我區奶牛存欄30.2萬頭,育肥牛存欄60.32萬頭,僅此一項可滿足90~120萬畝地肥料需要。加上其他畜禽糞便及植物秸稈等,滿足寧夏有機農業用肥,理論上應該是沒有問題的。但我區有機肥推廣施用,曲折尚多。主要問題,一是有機大米基地等少數有規模的農業企業多使用有機肥,而廣大農戶鐘情于化肥,(有補貼、肥效快),致使全區23家以畜禽糞便為原料的有機肥廠徘徊在微利、市場需求不足的尷尬境地。例如,坐落在吳忠金銀灘鎮的吳忠市全民創業示范點、農業產業化重點龍頭企業“吳忠市綠色能源開發有限公司”,生產能力為年產有機肥料3萬噸,可年處理畜禽糞便6萬噸。但由于農民對經過無害化處理的有機肥認可和接受程度緩慢,急功近利意識濃厚,多青睞有補貼的化肥,而有機肥乏人問津。目前該公司每年只能生產1萬噸有機肥料,供應“塞外香“”法福來”及永寧萬畝有機水稻基地等少數農業企業。二是農業廢棄物不能普遍進行無害化處理,造成土壤、水源、環境的污染,導致疾病增加,危及人民健康。三是國家在戰略上、宏觀上思路和部署很明確,但戰略實施中,有些部門全局意識、系統意識較弱,在制定具體政策時,只考慮“此”,而對相關聯的“彼”,考慮不足。有些規定甚至互相矛盾。例如,化肥有補貼,而國家提倡的施用有機肥卻少有相關扶持政策,這就使國家環保、農業部門提倡的多使用經過無害化處理的有機肥料,減少化肥使用量,成為一句空話。四是對有機農業宣傳不夠,全民科技素養培育程度不高。基于以上情況,筆者對寧夏發展有機農業有以下思考:
1.把寧夏建成“有機農業省”
可考慮列為自治區課題,組織力量研究,拿出有質量的研究報告,供自治區黨委、政府決策參考。清理和辨識與有機農業建設相關的中央和地方政府各部門的具體政策、規定,解決相關政策、規定不協調、不一致甚至矛盾的問題,屬于國務院相關部委的,可提出地方政府的意見。
2.出臺支持農產品施用有機肥的鼓勵政策
既鼓勵農戶、農業合作社,也鼓勵有機肥生產企業。進行有效的有機農業科普宣傳,宣傳和討論農產品產量、質量和價格的關系,改革宣傳思維方式,改善提高全民科技素養,形成全社會自覺關注有機農業的文明氛圍。
3.依靠科技
篇5
[關鍵詞]科技服務業;雙創新動能;西部大開發;“一帶一路”
[中圖分類號] F719;G322 [文獻標識碼] A [文章編號] 1002-8129(2016)10-0127-05
科技服務業是依托科學技術和其他專業知識向社會提供服務的新興行業,已成為現代服務業中具有高附加值的重要產業,它是推動產業結構升級優化的關鍵產業,是創新驅動的戰略支撐[1]。2014年,中華人民共和國國務院《國務院關于加快科技服務業發展的若干意見》(國發〔2014〕49號),對我國大力扶持科技服務業提出具體要求和部署[2]。2014年9月,中國國務院總理在夏季達沃斯論壇上首次提出“大眾創業、萬眾創新”,開啟了中國經濟新動能的重要引擎,而后中央和地方各級政府密集出臺了支持“雙創”的優惠政策。推動大眾創業、萬眾創新,成為新一輪科技革命和產業變革的有效途徑,也是實現穩增長、促改革、調結構、惠民生的重要動力。對于當前的發展態勢,中國經濟增長動力轉換加快,新的增長動能正在積聚。我國經濟發展已到了從以往投資驅動向創新驅動轉變的關鍵階段,加快科技服務業發展,將是解決產能過剩等產業結構問題、細化服務業分工、加快產業升級、推動經濟向中高端水平邁進的重要舉措[3]。
面對國家新一輪西部大開發、生態文明建設和“一帶一路”等重大戰略部署,我國西北地區特別是甘肅省的經濟社會發展、重大科技創新和資源利用等需求也在不斷匯聚和碰撞,科技服務業的科技引領作用凸顯[3]。甘肅省自然環境惡劣,交通信息閉塞,“老、少、邊、窮”區域較多,GDP、人均GDP都低于全國平均水平。因而,甘肅省要想推進省委省政府提出的“3341”項目工程①、“1236”扶貧攻堅行動②和精準扶貧,推動一系列戰略性新興產業發展和產業結構的換代升級,就必須發展科技服務業[4]。在“十二五”發展期內,甘肅省對科技創新的投入成為推動該省經濟增長的有效動力,科技創新和發展科技服務業已成甘肅經濟增長主引擎。2015年9月30日甘肅省人民政府辦公廳了《甘肅省加快科技服務業發展實施方案》,就本省發展科技服務業的目標、重點任務、政策措施作出了重要部署。
當前,如何在科技資源支撐下,促進絲綢之路經濟帶甘肅段建設,助推甘肅省經濟新動能,是甘肅省經濟解決發展瓶頸的重中之重[5]。SWOT分析法是用來確定行業自身的競爭優勢、競爭劣勢、機會和威脅,從而將行業的戰略與行業內部資源、外部環境有機地結合起來的一種科學的分析方法。包括優勢S (strengths)、劣勢W (weaknesses)、機會O (opportunities)、威脅T (threats) 等。運用SWOT分析法闡明甘肅省科技服務業的現狀,提出發展、解決的辦法,有利于以雙創新動能助推經濟發展,為甘肅省科技服務業理論研究提供參考,為政府決策提供幫助。
一、甘肅省科技服務業SWOT法分析
(一)甘肅省科技服務業優勢
一方面,甘肅省擁有以中科院蘭州分院、航天航空集團空間技術研究所為代表的獨立研究與開發機構700多家,擁有以蘭州大學等為代表的高等院校45所,中國科學院和中國工程院院士20余人,科技企業孵化器16個[6]。由表1可以看出,甘肅省創新基地較多,科技服務業平臺優勢明顯。2014年甘肅省科技進步指數為47.06,位于全國31個省市的第19位,擁有專業技術人員數居全國前列,科技綜合實力較強。
另一方面,科技服務業的發展必須依托重點行業的發展,重點行業的快速發展可以帶動一個區域科技、經濟的快速發展。比如美國硅谷,依托信息業;印度,依托軟件業;德國,選擇高端制造業[7]。而在甘肅省,已有國家級蘭州新區,以戰略性新興產業、高新技術產業、石油化工、裝備制造、新材料、生物醫藥、現代農林業、現代物流倉儲和勞動密集型產業等為主導。蘭白(蘭州-白銀)經濟圈,主要產業有石油化工、有色冶金、裝備制造,航空航天及特色農產品加工等產業集群和企業集團,新能源裝備、生物制品、重離子輻射應用等極具產業競爭力;生物產業匯聚了20多家重點骨干企業,培育了30多個市場潛力大的高技術產品,部分領域關鍵核心技術達到國際先進水平[8];信息產業、文化創意、金融服務、數字出版等產業在西部具有競爭優勢。還有關中-天水經濟區,覆蓋甘肅省天水市、平涼市及慶陽市,以高科技為先導的先進制造業,石油化工、新材料、新能源果業、畜牧業及航天育種等產業發展迅猛,科技服務業局域特色明顯[9]。雖然甘肅省在經濟、人才、教育等方面相對落后,但其處于絲綢之路經濟帶的黃金地段,科技服務業發展潛力和空間較大。
(二)甘肅省科技服務業劣勢
甘肅省處于中國的西北部內陸,科技信息獲取途徑有限,2014年以前科技服務業中專業技術人員不足百人,人均GDP在全國排位靠后,科技服務業發展起步較晚,存在一系列問題:一是產業規模較小,發展不平衡。2015年,甘肅省科技服務業才在政府引導下興起,與國外及國內其他發達省份相比起步較晚。2008年,北京市科技服務業增加值為614.6億元,上海為322.61億元,分別占GDP比重為5.8%、2.36%,而甘肅省科技服務業目標是到2020年達到500億元,按年均GDP 8%的增速算,到那時所占比重才為8.5%左右。二是科技服務機構人員素質偏低。2014年,甘肅省研究與試驗發展(R&D)人員數為41135人,占甘肅省總人口(2591.00萬)的1.59%。三是具有核心競爭力的骨干科技服務機構偏少,適應市場經濟要求的科技服務業運行機制尚未完全建立,科技服務業資源配置不合理[7]。四是公共信息資源少,公共信息基礎設施不足,科技服務機構獲得信息和知識的成本高、效率低、途徑少。雖然甘肅省有中國科學院蘭州分院、蘭州大學、510航空航天研究所等科研機構和高校,但科技資源的分享、利用等銜接不到位。五是缺少品牌優勢。還有,相關科技服務的法規政策體系、酬金分配政策等不健全。
(三)甘肅省科技服務業發展的機會
首先,甘肅省擁有國家重大經濟發展戰略的機遇及政策的傾斜。國家中長期西北經濟發展指導意見、國家“一帶一路”經濟發展戰略布局、甘肅省扶貧攻堅、精準扶貧指導意見等一系列國家、地方政策的出臺,為甘肅省科技服務業提供了發展機會。其次,甘肅省地方政府高度重視科技服務業。甘肅省雖然在2015年8月21日才開始啟動10大科技服務業區域試點工作,但隨后發展勢頭強勁,2015年甘肅省科技進步貢獻率達到50.3%。同時,甘肅省政府結合實際,提出到2020年,甘肅省將基本形成覆蓋科技創新全鏈條的科技服務體系,科技服務市場化水平和競爭力明顯提升,科技服務業產業規模力爭達到500億元的目標[2]。再次,甘肅省有足夠實力發展科技服務業,開展“富民”行動優勢明顯。甘肅省的有機合成、真空技術、固體、生物制品、重離子治癌、有色金屬材料、冰川凍土、荒漠化防治、制種等領域在全國擁有領先水平,可以利用一系列創新平臺、基地及全國領先領域的科技成果,并加大投資力度,通過產業孵化、成果轉化等措施,發展科技服務業。
(四)甘肅省科技服務業發展的威脅
甘肅省科技服務業市場發展空間巨大,前景樂觀,但威脅及挑戰依然存在。從表2、表3可以看出,科技服務業無論是投入還是產出方面,甘肅省都遠遠低于陜西省,陜西自然條件優于甘肅省,雖然同是“絲綢之路經濟帶”輻射地區,但發展機遇、發展步伐、發展背景及發展規模都好于甘肅省;還有青海、寧夏、新疆等省份,雖然其科技市場成交額及全社會固定投資都沒甘肅省高,但人均水平都高于甘肅省。
二、甘肅省科技服務業發展建議
甘肅省地域遼闊、特色明顯,應搶抓國家“一帶一路”戰略布局的機遇,大力發展科技服務業。這需要發揮西部特色優勢,做好并對接好相關城市規劃,以科技服務業作為城市及產業園區規劃的主要推動力,推進科技服務業基礎設施建設,加快發展科技服務業。
第一,以中石油蘭州石化公司、中石油慶陽石化公司、長慶油田公司、玉門油田公司等能源公司為依托,加快構建新能源產業體系,蘭石集團高端裝備智能制造產業園、促進風、光、電等新能源就地消納,發展新能源、新材料科技服務業。第二,推動科技普及服務,落實“中國制造2025”甘肅行動綱要和“互聯網+”行動計劃,成立甘肅大數據公司,組建大數據研究院。第三,進一步拓寬科技資源利用渠道,降低科技資源獲取成本,使其能為大眾有效供給,提供科技信息交流、文獻信息檢索、技術咨詢、技術孵化、科技成果評估和科技鑒證等服務。第四,推進質量強省與標準化建設,實施制造業創新中心建設工程,加快重點行業和優勢企業智能化改造,新產品開發設計中心、優勢產業孵化基地建設等服務。第五,以大數據、云計算等科技成果共享平臺為契機,推動北大“中國芯”,發展智庫建設。第六,發展現代中藥生產基地、生物制藥,發展河西走廊農業基地航天制種、葡萄釀酒等。
[參考文獻]
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篇6
關鍵詞:建筑節能;溫室效應;大氣質量變差;環保建材;能源的綜合利用
中圖分類號:TU111.19+5文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2009)18-0281-01
1 概述
我國能源環境與世界能源問題相比更為嚴峻,一方面我國人均能源可采儲量遠遠低于世界平均水平,而且能源消耗巨大。以建筑能耗為例,建筑能耗大體占到全國總能耗的30%―40%,是發達國家的2―3倍以上。我國人均耕地只占世界的1/3,而實心粘土磚每年毀田達12萬畝;我國水資源僅為世界人均占有量的1/4,而衛生潔具耗水量高出發達國家30%以上,污水回水率僅為發達國家的25%;鋼材、水泥等物耗水平也要比發達國家高出10%―30%。
國務院發展研究中心所作的一份研究報告認為,現階段隨著國民經濟的持續發展和城鄉建設的加快,我國住宅建設日益擴大。據推測,到2015年,城鎮50%以上的建筑將是21世紀內建造的。因此,有效的降低建筑業的能源資源消耗,減少建筑行業造成的環境污染,將對整個社會可持續發展起著至關重要的作用。
2 環境污染狀況
2.1 溫室效應
目前已發現有30多種氣體能夠引起溫室效應,其中較為主要的有CO2,CH4,O3,CO,N2O、水蒸氣、二氯乙烷、四氯化碳及氟氯烷等。溫室效應引發全球變暖所帶來的影響和危害主要有幾個方面:海平面上升;全球降雨不均衡,有的地區發生洪澇、有些地區發生干旱;影響大氣環流,出現異常天氣情況,造成農作物歉收;快速的氣候變化造成大量物種的滅絕,對生物產生多樣化影響;全球變暖造成生態系統和環境的變化,引起傳染病的流行,危害人類健康。
2.2 臭氧層破環
臭氧層能有效地阻止大部分有害紫外光通過,而讓可見光通過并達到地球表面,為各種生物的生存提供必要的太陽能。而當前人類的活動正在使臭氧層遭到幾乎毀滅性的破壞,人工合成的含有氯、氟的一些物質,尤其以氟利昂和哈龍,對臭氧層的破壞最大。臭氧層遭到破壞會帶來嚴重的后果,主要在以下幾個方面:使人體免疫機能下降,增加患皮膚癌、白內障的概率;過量的陽光造成農作物減產,森林的退化;海洋生態系統遭到破環;加劇溫室效應和全球變暖。
2.3 酸雨
酸雨是指pH
酸雨對農業的影響主要造成土壤酸化,肥力降低;酸雨會造成水體酸化,破壞水生生態系統;酸雨還會造成植物黃葉并脫落,森林成片衰亡;同時,酸雨會危害人體健康,誘發癌癥、老年癡呆等疾病,使人患動脈硬化、心梗、肺水腫的概率大大提高。
3 建筑產業對環境的影響和破壞
建筑環境是人類活動對資源影響的一個非常明顯的例子。世界1/6凈水供應給建筑,建筑消耗掉1/4的木材,消耗掉2/5的材料與能量。全球的建筑相關產業消耗了地球能源的50%,水資源的50%,原材料的40%,同時產生了42%的溫室氣體,50%的水污染,48%固體廢棄物,50%的氟氯化合物,同時建筑結構也影響水域、空氣質量以及社會群體的結構等較大的范圍。
4 建筑維護結構的節能
4.1 墻體的設計
外墻傳熱在建筑物總體傳熱中所占的比例最大,當前我國大多采用保溫節能墻體,分為三類:外墻外保溫、外墻內保溫、中空加芯復合墻體。
其中外保溫具有適用范圍廣、保護主體結構延長建筑壽命、減少熱橋、擴大使用面積等特點,外保溫技術的運用推廣得到了很大發展,較為成熟的外保溫技術有:EPS薄抹灰外墻外保溫系統、膠粉EPS顆粒保溫漿料外墻外保溫系統、EPS板現澆混凝土外墻外保溫系統、EPS鋼絲網架板現澆混凝土外墻外保溫系統、機械固定EPS鋼絲網架板外墻外保溫系統。
4.2 門窗的設計
節能門窗要有良好的隔熱保溫性能,夏季能阻止熱量進入室內,冬季能阻斷室內熱量傳出室外。目前具有較好效果的節能門窗主要有:塑料門窗、鋁木復合門窗、玻璃鋼門窗,以及采用發展注膠段熱冷橋技術。
5 建筑供熱系統的節能(以居住建筑為例)
建筑節能包括了兩個系統工程,即建筑本身工程節能,和建筑供能系統的節能。而現在許多的“節能建筑”只是圍護結構熱工性能滿足規范節能設計要求,而并不能稱其為節能建筑。
建筑不僅應具有良好的圍護結構熱工性能,還要有優化的供能系統,兩者結合組成一個有機系統工程,這個系統能有效運行的關鍵在于供能可調性。例如在集中供熱住宅中,實行供熱熱量計量,用戶根據自己需要調控室溫;在有,可在建筑中設置太陽能利用裝置,冬季當室內太陽得熱能補充室溫時,室內可調供熱系統就能減少對常規熱源的使用。
6 能源的綜合利用和新能源的開發
6.1 太陽能的利用
太陽能作為一種可持續利用的清潔能源,被認為是21世紀以后人類可期待的、最有希望的能源,并得到了國際社會的普遍重視。太陽能熱利用的兩個主要方面在于太陽能熱水器與太陽能建筑。
6.2 地熱的綜合利用
(1)空氣源熱泵是在供熱工況下將室外空氣作為低溫熱源,從室外空氣中吸收熱量,經熱泵提高溫度送入室內供暖。空氣源熱泵系統簡單,初投資較低。空氣源熱泵的主要缺點是在夏季高溫和冬季寒冷天氣時熱泵的效率大大降低,其不適用于寒冷地區,在冬季氣候較溫和的地區,已得到相當廣泛的應用。
(2)地源熱泵系統是利用較深地層中未受干擾常年保持的恒溫,其遠高于冬季的室外溫度,又低于夏季的室外溫度,可以克服空氣源熱泵的技術障礙,且效率大大提高。在地源熱泵系統中,冬季通過熱泵把大地中的熱量升高溫度后對建筑供熱,同時使大地中的溫度降低,儲存了冷量,可供夏季使用;夏季通過熱泵把建筑中的熱量傳輸給大地,對建筑物降溫,同時在大地中蓄存熱量以供冬季使用。
(3)地表水熱泵系統是在靠近江河湖海等大量自然水體的地方,利用這些自然水體作為熱泵的低溫熱源而設計的一種空調熱泵的形型式。但是,這種地表水熱泵系統也受到自然條件的限制,同時這種熱泵的換熱對水體中生態環境也會造成一定程度的影響。
(4)地下耦合熱泵系統是利用地下巖土中熱量的閉路循環的地源熱泵系統。它通過循環液(水或以水為主要成分的防凍液)在封閉的地下埋管中的流動,實現系統與大地之間的傳熱。在冬季供熱過程中,流體從地下收集熱量,再通過系統把熱量帶到室內;夏季制冷時逆向運行,即從室內帶走熱量,再通過系統將熱量送到地下巖土中。地下耦合熱泵系統保持了地下水熱泵利用大地作為冷熱源的優點,同時又不需要抽取地下水作為傳熱的介質,是一種可持續發展的建筑節能新技術。
篇7
關鍵詞:能源作物芒草分類分布生物學特性轉化利用
1 引言
由18世紀末蒸汽機等發明催生的工業革命,徹底改變了人類歷史的發展歷程一保持了幾千年自給自足的傳統農業社會開始步入工業社會。工業社會從根本上改變了人類對能源的依存方式,從幾乎完全依賴植物生物質變成了主要依賴石油、煤炭和天然氣等化石燃料。眾所周知,這些化石燃料是由地球若干億年積累下來的生物殘骸轉化形成的,具有不可再生性。如果人類不改變能源依賴方式,地球上的化石燃料就將在幾十年內枯竭。爆發多次的能源危機和不斷上升的能源價格也在警告我們:人類現行的能源依存方式是不可持續的,甚至是非常危險的。
大量開采利用化石燃料的另一問題是,將地層中長期蘊藏的碳以CO,的形式釋放到大氣中,從而不可避免地造成溫室效應,引起全球氣候變暖。而且,化石燃料特別是燃燒煤炭造成的各種污染也極大地危害著人類健康,破壞了森林、耕地和建筑。因此,控制化石燃料的消耗,減少CO,排放已成為世界共識。人類社會要走向可持續性發展,必須尋求可再生清潔能源,這已成為科學家們積極探索的熱點。
可再生清潔能源包括風能、太陽能、地熱、潮汐、水電和生物質能等。其中,生物質能是綠色植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能而蘊藏在生物體內的能量,是可再生的綠色能源。與其它可再生清潔能源相比,生物質能是唯一能固碳、可再生并轉化成氣態、液態和固態燃料或其它化工原料和產品的碳資源。生物質能具有良好的穩定性、儲能性、原料多樣性和產品多樣性等優點,缺點是季節性強、原料分散、能量密度低。
根據能源載體物質的化學成分,可將生物質原料分為三大類:①糖和淀粉類,富含糖或淀粉,可用于生產燃料乙醇;②油脂類,富含油脂,能通過脂化過程形成脂肪酸甲脂類物質,即生物柴油;⑧纖維素類,富含纖維素、半纖維素和木質素,可通過轉化獲得熱能、電能、乙醇和生物氣體等。目前,已規模化利用生物質能源的國家有美國和巴西,其主要原料分別是玉米和甘蔗。眾所周知,玉米、甘蔗、油菜等第一代能源作物是人類的重要食物來源,將它們作為生物質能源將影響到世界食物安全,也很難在食物緊缺的國家推廣。近年來,科研人員的目光已集中到產量大、來源廣的纖維素類——第二代能源作物上,其中多年生草本植物芒草被認為是生物質產量高、資源利用效率高、生產成本低、生態適應性廣、開發潛力巨大的理想能源作物。2011年10月28日,《經濟參考報》刊登了“第二代生物質能源呼之欲出芒草成能源作物新星”的報道。
2 芒草的分類與分布
芒草是各種芒屬(Miscanthus And ress,)植物的統稱,屬于禾本科(Poaceae)黍亞科(Panicoideae)蜀黍族(And ropogoneae)。芒草的種間、種內多樣性復雜,據《中國植物志》記載,全世界芒屬植物可分13個種,我國有8個種,但有關種的數目、劃分及其親緣和演化關系,學術界尚存爭議。
1855年,Andressons首次從甘蔗屬(Saccha rum)和蔗茅屬(Erianthus)中將芒屬分列出來,其命名的Miscanthus包括5個種;1881年,Benth等將荻(Triar rhena sachariflo ra(Maxln,)Nakai)歸入芒屬。1930年,Honda將芒屬分為兩組,一組為Triarrhena,另一組為Eumi scanIhus。1959年,耿以禮在研究中國芒屬植物時,將上述兩組合并為三藥芒組(Triarrhena),該組植物有3枚雄蕊,而將分布于我國西南地區的芒屬種類另立為雙藥芒組(Diandra),該組植物有2枚雄蕊。1962年,Adatj等認為芒屬植物有17個種,可分為四個組,分別命名為Section Triar rhena(荻組)、Seciion Eumiscanthus(真芒組)、SectionKa riyasua(青茅組)和Section Dlandra(雙藥芒組)。1989年,劉亮在修訂禾本科甘蔗亞屬的分類時,將荻從芒屬中獨立出來,恢復了Nakai于1950年所建立的荻屬,包括荻和南荻(T.1ularlorlpana)2個種,并認為南荻是我國的特有種。2006年,Chen等糾又將荻、南荻、紅山茅以及雙藥芒屬歸并到芒屬,認為全世界芒屬植物共有14個種,中國有7個種,分別是紅山茅(M.paniculatus)、南荻(M.1utarioripa rlus)、荻(M.sacchariflorus)、五節芒(M.floridulus)、芒(M.slnensls)、尼泊爾芒(M.nepalensis)和雙藥芒(M.nudipes),并認為M.condensatus(八丈芒)、M.purpurascens(紫芒)、M.transmorrJsonensis(高山芒)和M.jinxianensis(金縣芒)都為M.slnensls的變異類型(變種)。
另外,1988年出版的《四川植物志》中,還列出了短毛芒(M.revipilus)和川芒(M.szechuanensis)在歐洲,三倍體芒草——奇崗(M.×giganteus)已被大量研究報道,它原產于日本、被認為是荻(四倍體)和芒(二倍體)的天然雜交種。在非洲南部,有M.junceus、M.sorghum、M.violensis和M.ecklonii的自然群落發生,但究竟是否屬于芒草尚不清楚。在芒屬植物的各個種內,芒的變種最多,僅二倍體變種就有17個。
芒草原產于東亞,廣泛分布于從東南亞到太平洋島嶼的熱帶、亞熱帶和溫帶地區,現已擴展至西非、美洲和歐洲地區。周昌弘等。依據外部形態和地理分布的關系,將芒草劃分為三大類群,第一大群為中國芒類群,是由芒及其變種形成的分類群,主要分布在中國大陸東部、朝鮮(半島)、日本、琉球群島、臺灣島、菲律賓群島等;第二大群為五節芒類群,是由五節芒形成的分類群,主要分布在中國南部沿海、東亞和南亞地區;第三大群是尼泊爾芒類群,是以尼泊爾芒為主形成的區系,分布范圍以環繞喜馬拉雅山的區域為主,涵蓋中國云南、四川,印度、巴基斯坦、緬甸、尼泊爾等地。關于我國芒草的分布,Chen等認為:紅山茅生長在海拔2500~3100m的干旱山坡,分布于四川、貴州、云南;南荻生長在海拔低于100m的
湖邊和河堤,分布在湖南、湖北;荻生長在山坡和河岸,分布于河南、河北、陜西、甘肅以及日本、朝鮮、俄羅斯;五節芒生長在坡地、河谷和草地,分布于海南、臺灣、廣東、廣西、福建、浙江、江蘇、安徽、湖北、河南、四川、貴州、云南以及東南亞國家;芒生長在低于海拔2000m的山坡、海岸,分布于海南、臺灣、廣東、廣西、福建、江西、浙江、江蘇、安徽、湖北、山東、河北、吉林、陜西、四川、云南、貴州以及日本、朝鮮(半島);尼泊爾芒生長在海拔1900-2800m的山坡,分布于四川、云南、以及不丹、印度、緬甸、尼泊爾;雙藥芒生長在海拔1000-3600m的山坡,分布干四川、云南、貴州、以及不丹、印度、尼泊爾。在芒屬植物的各個種內,芒的分布范圍最廣,且不同變種通常有顯著不同的分布區域,如臺灣的八丈芒、白背芒(M,gIabe r)、臺灣芒(M,fo rmosanus)和高山芒均為芒的變種,它們的分布區域分別為海邊、低海拔、中海拔和高海拔區域。
3 芒草的生物學特性
芒草為多年生草本植物,一般壽命18-20年,最長可達25年以上;植株高大,莖稈粗壯、中空、高度通常為1N3m,在熱帶、亞熱帶可達5m以上;葉片扁平、窄長,長度10~80cm不等、長寬比30-50;根系發達、入土深度1m以上,具有發達的地下根莖、橫走于地表下10cm左右,可構成縱橫交織的根莖一根系網絡系統;分蘗能力強,單株分蘗數可達100個以上,并形成單株群落;頂生大型圓錐花序,由多數總狀花序沿一延伸的主軸排列而成,小穗成對、孿生于延續的總狀花序軸上,每小穗含一兩性花,雄蕊2N3枚,雌蕊2枚;異花授粉,自交不親和,易形成變種問、種間、甚至屬于雜種;種子小而輕,千粒重0.3-0.59,適合風播,但三倍體、五倍體的芒草不育。
芒草的染色體很小,基數為19,是禾本科中染色體基數最大的植物之一;除二倍體外,常出現多倍體和非整倍體的情況。Watson等將芒草的染色體數目分為:2n=2x=35~43,2n=3x=57,2n=4x=76,2n=5x=95和2n=6x=114;Deuter對發表于2000年前的研究報告進行了統計,發現各種芒草的染色體數目如下:荻組中荻為2n=2×=38、2n=3×=57、2n=4x=76、2n=5x=95,奇崗為2n=3x=57-58;真芒組中芒為2n=2x=36~42,八丈芒為2n=2x=36~38、2n=3x=57,五節芒為2n=2x=38、2n=3x=57,紫芒為2n=2x=40;青茅組中M,o Jjgostachyus為2n=2×=38,中介芒(M,i nte rmedi u s)為2n=4x=76、2n=6x=1 14,青茅(M,tincto rius)為2n=2x=38、2n=4x=76—78、2n=6x=1 03~109;雙藥芒組中尼泊爾芒為2n=2x=40、雙藥芒為2n=2x=40、蔗茅(M,rufipilus)為2n=2x=40;其它如高山芒為2n=2x=38、M,pycnocephaIus為2n=2x--38。另據杜風研究,陜西鳳縣居群的芒為2n=3x=57,南荻為2n=2x=38;據陳少鳳研究,南荻的變種細荻(M,1utario riparius var.humilior)為2n=4x=76。
芒草是喜溫、喜光的長日照作物,一般春季播種或移栽,初夏拔節、分蘗,秋季開花結實,深秋停止生長,翌年春季返青;芒草是高光效C。作物,光能利用率高,光合速率與玉米、甘蔗等相當,可達50mg/(dmh);芒草生長速度快,在生長季約每周出葉1片,最高葉面積指數可達6.5N10.0,分蘗期株高增長0.5N1.0cm/d,拔節期達到3cmid;芒草繁殖能力強,既能有性生殖、也能無性繁殖,一般從5月下旬開始,株叢中約20N30%的枝條形成生殖枝并逐步進入生殖生長,種子成熟后依靠風力傳播,無性繁殖則依靠根莖和蘗芽。
芒草具有極寬的生態適應性,在我國從低海拔的沿海灘涂、河流岸邊、道路沿線、干熱河谷地到海拔2000m以上的山地草叢,芒草都生長良好;芒草侵襲能力、競爭能力強,能適應多種土壤類型,常常是山地、丘陵、灘涂、林緣等草本群落的優勢組分;芒草具有較強的耐旱、耐熱、耐寒等特點另外,芒草對Cu、Cd、Pb、Zn、As、Mn等重金屬具有較強的耐受性,可作為修復污染土壤或礦區等廢棄地的優先物種。
芒草有很高的生物質產量潛力。根據Lewandowski等的統計,三倍體芒草——奇崗在歐洲定植3-5年后可達最大干物質產量,南歐在灌溉條件下可達30t/hm。以上,中北歐在無灌溉條件下也可達10~25t/hm。Heaton等[28]在美國伊利諾斯州的試驗表明,在投入極少的條件下,奇崗的光能利用率平均為1.0%、最高達到2.0%,平均生物質產量為30t/hm。最高達到61t/hm。我國各地的試驗表明,在黑龍江可達37.5t/hm。在山東微山可達43.76t/hm。在北京種植當年可達4.33~14.77t/hm。第二年可達18.49N20.36t/hm。第三年可達39.05t/hm。
4 芒草的能源作物特性及其開發利用途徑
Heaton等總結了理想能源作物的特征,包括:C光合途徑,冠層持續時間長,多年生(無需每年耕種),無明顯病蟲害,春季生長速度快、勝過雜草,不育(防止“逃逸”),在土壤中貯碳(土壤修復和減碳的工具),秋季將營養分配回土壤(降低養分需求),低養分含量如含氮、含磷量
利用能源作物替代化石燃料時,需要將生物質能進行轉化,轉化方式可分物理、化學和生物三個方面,涉及到固化、直接燃燒、氣化、液化、熱解、發酵、消化等技術。芒草屬于木質纖維素類能源作物,主要組分是纖維素、半纖維素和木質素等碳水化合物,可通過壓縮成型、直接燃燒或與煤混燃、纖維素乙醇轉化、沼氣發酵等多種途徑加以開發利用。
壓縮成型就是將松散的生物質原料,經高溫高壓壓縮成棒狀、粒狀、塊狀等具有一定緊實度的成型物,以減少運輸費用、提高轉化設備的單位容積燃燒強度和熱效率。由于壓縮成型需要消耗能源,因此歐美國家在收獲芒草時大都采用機械打包方式,干物質密度通常在130~150kg/m。有些專用打包機則可達300kg/m。以上。
直接燃燒發電,是目前歐美國家利用芒草的主要方式。據LewandOWSki等報道:奇崗在早春收獲時,生物質中C、O和H的含量均較高,分
別為47.8-49.7%、41.2-42.9%和5.5-5.9%,因此適合用于燃燒,燃燒時的反應性和穩定性好,所產熱值高、達到17.1~19.2%;同時,由于芒草中N和S的含量低,分別為1.92%和0.22%,因此燃燒過程中產生的NO。SO。等化合物少,對環境的污染壓力小。芒草燃燒后的灰分量占生物質量的1.6-4.0%,與當地木本能源植物相比,灰分中重金屬含量低,營養物含量高,其中SiO占25~40%、K20占20-25%,P205、CaO和MgO各占5%左右。芒草直接燃燒的主要問題是灰分中Si、K含量高,導致灰分熔點降低、易形成污垢而使燃爐堵塞。因此,歐美國家大多采用與煤混燃的利用方法。10多年前,歐洲就開始了芒草與煤混燃的生產性試驗,并取得了成功。根據LewandOWSki等的測算:如果芒草的干物質產量為20t/(hma),其能值就相當于12t硬煤,用1hm2芒草替代12t硬煤,能減少31t的CO,排放(減少90%);在發電廠周圍50 km半徑內種植芒草1.95萬hm。(相當于總面積的215%),就能生產芒草干物質39萬t,燃燒這些干物質能使一個263MW的熱電廠每年輸電7000h,從而節省硬煤23.4~-t,減少C02排放60.4萬t。
據估計,全球每年的纖維素類生物質量轉化為生物燃料相當于340-1600億桶原油,遠超目前每年30億桶原油的能源消耗。因此,將纖維素轉化為燃料乙醇被視為解決能源危機的根本出路,倍受各國政府、大企業和科學家的重視。芒草含有80%以上可降解的纖維素和半纖維素,是理想的纖維素乙醇原料。據Heaton等測算,種植1200萬hm(相當于美國作物面積的9.3%)芒草可轉化纖維素乙醇133×109L,替代美國20%的汽油消耗,而相同面積的玉米籽粒只能生產49×109L的燃料乙醇,而且需要投入大量的肥料、機械等資源。纖維素乙醇的生產方法可分為生物化學法和熱化學法。生物化學法有3個關鍵步驟,即生物質預處理、纖維素水解和單糖發酵。纖維素酶的成本是長期影響纖維素乙醇產業發展的瓶頸,20世紀90年代,每加侖纖維素乙醇的酶成本約為5美元,但目前已能降至50美分以下,從而將纖維素乙醇的生產成本降至2美元/加侖。熱化學法是將生物質通過熱轉化過程生成合成氣,再通過化學合成或微生物發酵生成燃料乙醇的技術,包括生物質熱裂解技術和生物質氣化技術。但目前生物質熱解、氣化技術還不成熟,尚未解決氣化效率低、合成氣轉化過程選擇性低和催化劑易失活等問題。
芒草沼氣發酵是另一具有商業開發潛力的途徑。余一等比較了生物質能的三種發酵利用模式,認為能量回收率沼氣發酵最高、乙醇發酵其次、產氫發酵最低,單位生產成本則沼氣發酵最低、乙醇發酵其次、產氫發酵最高等用馬鈴薯試驗,制成乙醇的能量轉換效率是2.6kW·h/kg,而制成沼氣(甲烷)的能量轉換效率是4.3kW·h/kg,后者比前者高出70%。曾憲錄等認為,從目前的技術水平分析,沼氣發酵是芒草利用的最好方式,其優勢包括:減少收集與運輸費用,將分散的芒草發酵成沼氣進行“濃縮”,并可發電向外輸送,沼氣發電機組容量可靈活選擇(10-500kW),非常適合分布式發電;沼氣發酵是在常溫(或中溫)常壓下的自然過程,相對成本低、凈能產出率高,按稻草常溫發酵的研究結果計算,1kg芒草(稻草)可產沼氣0.457m。50hm。芒草(1500t)則可產氣約68萬m。發電100萬kW·h;芒草中的營養元素能促進沼氣發酵,因此可從早秋開始收獲利用,從而延長收獲期、減少火災風險和儲備成本;通過沼渣還田,可減少農作物包括芒草的施肥量、降低生產成本,并減少化肥對環境的污染。目前,沼氣產業在西歐國家已初具規模,如2007年瑞典已有1.5萬輛用提純沼氣驅動的汽車和100多個加氣站,車用提純沼氣的量已超過天然氣;到2009年底,德國已有4780家大型沼氣發電廠,發電產能達1600MW(為1999年的6倍),約占全德國總發電量的29%。
5 我國能源作物芒草的發展戰略
自20世紀80年代中期,歐美國家已開始多年生草本能源作物的研究和開發利用。1984年,美國能源部資助了“草本能源作物研究計劃(HECP)”,通過對35種草本植物(其中18種為多年生,但沒有包含芒草的評價,認為柳枝稷(Panicum virgatum L)潛力最大;1990年,HECP發展為“生物能源原料發展計劃(BFDP)”,次年又決定在DFDP內將柳枝稷作為“模式”作物進行系統研究,以求達到快速應用和示范的目的。近年來,美國伊利諾斯大學等的科研人員對芒草進行了研究,認為芒草的生物質產量和凈能產出都要優于柳枝稷,是更適合的能源作物。
歐洲對草本能源作物的研究和開發利用集中于三倍體芒草——奇崗,20世紀60年代就在丹麥開始試驗,并在1983年建立了首個試驗基地;在此基礎上,1989年啟動了由歐洲JOULE計劃資助的研究項目,在丹麥、德國、愛爾蘭和英國開始田間試驗,研究奇崗在北歐的生物質潛力;1993年,在歐洲AlR計劃資助下,田間試驗拓展到了南歐的希臘、意大利和西班牙;與此同時,丹麥、荷蘭、德國、奧地利和瑞士等國則資助了有關芒草生育繁育、管理實踐和收獲運輸等的研究;1997年,在歐洲FAlR計劃資助下,啟動了旨在全歐洲培育新芒草雜交種、發展芒草育種技術和篩選不同芒草基因型的項目。目前,歐洲有關芒草的研究已進入產業化開發應用階段。
我國是芒屬植物的分布中心,但與歐美等國相比,我國對能源作物芒草的研究才剛剛開始,目前尚無國家級別的研究開發計劃。鑒于芒草在能源作物中的地位,亟需從國家層面勾畫、制定芒草發展戰略,動員政府部門、科研機構、能源企業和社會各界力量,將大規模培育、推廣種植和開發利用芒草作為我國能源發展戰略的重要組成部分。現階段,應重視以下四方面的全國性協作攻關。
第一、加快芒草種質資源的收集與保護。芒屬植物在我國的分布范圍極廣,大致為18。N-50。N,98。E~135。E組織力量在全國開展芒草資源調查和收集,對我國芒草資源的保存和開發利用具有十分重要的意義。目前,湖南農業大學已建有一個能保存1000份以上芒屬野生種質的資源圃,但我國究竟有多少芒屬植物資源尚不清楚。2007年,廣西柳州市農科所科研人員在該市沙塘鎮農戶地里發現了幾株人工栽培的高大芒屬植物,因其莖像甘蔗,葉、鞘像芒草,穗像狗尾草而命名為“三像草”;經初步觀測,“三像草”極具開發利用價值。值得指出的是,芒屬與蔗茅屬(Erianthus)、河八王屬(Narenga)、甘蔗屬(Saccharum)和硬穗屬(Sclerostachya)同屬甘蔗屬復合體(Saccharum Complex),各屬問能天
然雜交并能產生可育的F1代,因此整個甘蔗屬復合體都有可能成為芒草育種的寶貴資源。至于“三像草”是否與甘蔗屬復合體有關,尚待研究。
第二,強化芒草種質創新和新品種培育。我國對芒屬植物的研究剛起步,與芒草種質創新和新品種培育相關的遺傳學研究不僅少、而且很零散。因此,亟需在全國范圍內加強組織協調,利用我國豐富的芒草資源,根據其分布特點和開發利用途徑,統一部署芒草的種質創新和新品種培育。在我國7個芒草種中,芒、五節芒、荻和南荻的生物產量高、開發潛力大,以及在歐洲已廣泛研究利用的奇崗,可作為核心種質資源用于作物馴化和品種改良。據報道,湖南農業大學利用細胞工程技術選育出了同源四倍體新品種——“芙蓉南荻”,利用轉基因技術培育出了轉外源Bt基因的抗蟲南荻新種質,利用種問雜交技術培育出了芒與南荻的雜交新品系湘雜交芒1號、2號和3號。目前,基因工程技術等已廣泛應用于能源作物種質創新,如提高生物質產量和品質、降低或改變木質素含量和成分、增加纖維素降解酶表達量等,加之芒草兼備有性生殖和無性繁殖的優點,這些都有利于優質、高產芒草品種的快速培育和迅速推廣。
第三、因地制宜發展芒草高產高效技術。我國人口多、糧食需求壓力大、土地資源緊張,發展能源作物只能依賴于邊際性土地資源。我國地域遼闊、生態環境多樣,邊際性土地種類較多,如荒草地、鹽堿地、灘涂、沙地、瘠薄地、旱地、漬澇地、冷濕地、污染地等,因此芒草的品種類型和生產技術必須適合當地的生態環境和邊際性土地特點。根據歐洲對奇崗的研究,芒草在大面積種植時,擴繁成本高、定植當年越冬時抗寒性差是影響芒草產量的重要因素。目前,在我國芒草作為能源作物剛受重視,有關芒草種植技術如擴繁建植、生產管理、收獲貯存等的研究還很少,更沒有能適合于芒草產業化發展所需的標準化、集成化生產技術體系。作為能源作物,芒草的生物產量、經濟效益和生態效益是決定能否產業化的關鍵,因此發展芒草高產高效生產技術非常重要。
第四、開發芒草轉化利用技術與產業化模式。從世界范圍來看,在芒草等木質纖維素能源作物的轉化利用方面,壓縮成型、直接燃燒或與煤混燃發電以及沼氣發酵等技術已基本成熟,并具備產業化條件;而纖維素乙醇轉化、高溫裂解氣化等技術近年來雖有所進展,但尚處于研發和示范階段。
目前,我國芒草的轉化利用技術與歐美國家還有較大差距,更沒有建立芒草品種培育、規模化推廣種植和商業化轉化利用的產業化模式。因此,在引進國外先進技術和相關設備、提升我國芒草轉化利用技術水平的同時,應積極組織高等院校、科研機構和能源企業等多方面力量,根據各地芒草種質資源狀況、邊際土地類型和數量以及芒草轉化利用技術水平等條件,在全國范圍內設計、部署芒草產業化模式的試驗和示范,從而推動我國能源作物芒草產業的快速發展。
參考文獻:
篇8
全球糧食危機正在向我們靠近
實際上,從本世紀初開始,國際糧食價格就持續攀升,并于2008年中期(國際金融危機全面爆發前)達到頂峰。而當前國際糧食市場的景象與那時極其相似:國際糧價在半年多的時間里急劇上漲,個別品種甚至翻番;缺糧國家大幅增加糧食進口,同時糧食出口國開始限制出口;多個國家出現了與高糧價有關的騷亂,社會不穩定和沖突頻發,貧困人口面臨饑餓威脅。
2008年9月,由于突如其來的國際金融危機導致絕大多數國家經濟出現衰退,降低了對糧食的需求,國際糧價隨之迅速回落,糧食問題得到短暫緩解,世界經濟和社會所面臨的糧食危機“消失”在無形之中。然而,今天的現實卻讓我們清楚地看到,國際糧食危機并未遠去,當世界經濟開始逐步復蘇之際,警報已經再次響起。
根據FAO最新的《谷物供需情況簡介》,2009年以來,世界谷物產量總體呈下降趨勢,導致2010/11年庫存量將急劇下降8.76%,使庫存與利用量之比降至20.9%,愈發接近18%的安全警戒線。世界銀行總裁羅伯特?佐利克說:“全球糧價正在上升到危險的水平,威脅到世界數以千萬計的窮人。漲價已使得數百萬人陷入貧窮,并給那些把一半以上收入花在糧食上的人帶來巨大壓力。”
誰是糧食危機的真正推手?
人口增長對糧食的需求是社會發展的自然要求根據聯合國統計,自上世紀70年代以來,世界人口的年均增長率持續下降,目前已降至1.18%(2005~2010年)。但由于世界人口基數巨大(2011年將達到70億人),即使增長率維持當前的下降速度,至本世紀中期,世界人口預期也將超過90億人。世界人口的增長首先帶來的是對糧食的需求加大,如果不能實現糧食大幅增產,世界糧食供給就要出大問題。
一些發達國家將發展中國家人口增長作為國際糧價快速上升的主要原因是不公平的。任何一個不發達經濟體的發展都離不開人口的快速增長,這是人類經濟和社會發展的必然,發達國家同樣也經歷了這樣的階段。由人口增長帶來的糧食需求是剛性的,其對國際糧價的影響是長期存在的,不應成為炒作國際糧價持續上升的借口。進一步,我們還應看到,許多發展中國家已經在控制人口增長方面做出了巨大的努力,為穩定世界糧食供求平衡做出了貢獻。
膳食結構改善對糧食和飼料的需求是人類生活和健康發展的正常需求隨著世界經濟的發展和居民收入水平的提高,人們已經從糧食、塊莖及豆類為主逐步轉向畜產品(肉、蛋、奶)、植物油、水果和蔬菜等多元膳食結構。肉、蛋、奶生產不僅直接消耗大量糧食,還要占用很多耕地;同時油料作物、水果、蔬菜的生產本身就需要占用大量耕地,從而加大了糧食生產的壓力。
基于此,一些發達國家又將糧食危機暴發的原因歸咎于發展中國家膳食結構的改善,指責印度、中國等發展中國家糧食消費的增加引發了世界糧食危機。事實上,發達國家的糧食人均消費量不僅遠遠超過印度和中國等發展中國家,而且呈不斷增加趨勢。根據FAO數據,美國2005~2007年每天人均消費蛋類產品40克,肉類產品338克,奶類產品692克;而同類食品的消費,印度分別為每天人均消費5克、9克和184克,中國分別為每天人均消費47克、149克和72克,均遠遠低于美國人均消費水平。
發展中國家經濟和社會發展帶來食品需求的增長,完全是人類生活和健康發展的合理需求,不應為國際糧價劇烈飆升承擔責任。FAO已經給出了比較公允的解釋:雖然糧食價格自2006年以來顯著上漲,但食品和飼料的消費持續保持強勁增長,這說明需求對價格上漲無彈性,也說明食品消費結構保持相對穩定,并未因價格上漲而發生變化。換言之,發展中國家由于食物結構升級而增加的糧食需求也是相對剛性的需求,其增加是長期的、很難逆轉的趨勢;而真正造成糧食價格暴漲暴跌劇烈波動的,往往是一些短期的、彈性較大的需求。
自然災害直接影響了主要產糧國的糧食產量隨著全球氣候變暖、極端氣候增多,氣候對農業的影響加大,世界農業面臨著自然災害多發的嚴峻考驗。近些年發生的嚴重干旱和洪澇災害,造成一些國家糧食減產,也加劇了世界糧食供給矛盾,更在國際投機資金的推波助瀾下,加大了國際糧價的波動幅度。
“靠天吃飯”是自古以來的規律。盡管隨著人們對自然規律的認識和科學技術的發展,通過改造自然界的方式,最大程度上避免了自然因素對農業生產的負面影響,然而,因人類活動導致的全球氣候變暖已經成為不可逆轉的趨勢,至少在相當長一段時間內,對農業生產的影響可能成為一種常態,也會在短期內加大國際糧價的波動幅度。
供給“危機”是造成國際糧食危機的根本原因自1999年以來,世界糧食產量年均增長率呈下降態勢。2000~2009年,世界糧食年均增長率為2.1%;2004~2009年,世界糧食年均增長率僅為1.7%。這表明,近些年糧食生產發展制約因素增強,糧食綜合生產能力的釋放空間變小。
造成糧食供給出現“危機”主要有三個原因。一是隨著工業化、城市化推進,加之氣候變暖、干旱嚴重,糧食生產所需的耕地和淡水資源供給明顯趨緊,造成主要糧食生產國糧食產量下降,糧食庫存減少。國際糧食政策研究所預測,世界可用于擴大糧食種植的土地面積最多還可以增長10%左右,而淡水資源的供給則面臨更加巨大的壓力。二是發達國家對本國農業的補貼政策使其農產品以遠低于成本的價格傾銷到國際市場上,使世界糧食生產的比較收益下降,導致各國將資金和資源主要投向經濟效益高的產業,而忽視了農業在國家糧食安全和經濟安全中的作用。三是由于投入不足,不少發展中國家農業基礎設施建設水平普遍偏低,農業科技進步緩慢,良種培育等農業科技研發落后。這些因素都使發展中國家在糧食危機面前表現得異常脆弱,特別是直接導致21世紀以來世界糧食產量的增長明顯趕不上需求量的增長,糧食供求關系拐點凸顯。從這個角度來看,糧食供給“危機”不能不說是國際糧食危機的根本原因。
發達國家發展生物能源是國際糧價飆升的直接原因目前,一些發達國家開展了相當規模的生物質能源開發和應用計劃,“燒掉”了大量的糧食,也打破了世界糧食市場維持多年
的脆弱的供求平衡關系,造成國際市場糧價飛漲。美國生產乙醇燃料對耕地和玉米產生了巨大的需求,導致世界玉米供求關系日趨緊張,并對玉米價格上漲形成長期的拉動。而由于玉米在農產品中的特殊地位,一方面與其它主要糧食作物具有很強的價格相關性,另一方面它又是重要的畜牧養殖飼料,它的價格上漲將連鎖導致肉、蛋、奶等食品價格上漲。歐盟生產生物柴油,消耗了大量的油菜籽等經濟作物,拉動了國際市場食用油價格上漲,造成食用油供給偏緊;同時又促使原本種植糧食的耕地轉為種植油菜籽,糧食種植面積減少,最終因糧食產量下降引起價格上漲。根據世界銀行的研究報告,給一輛SUV的油箱加滿生物質燃料,所需的糧食約相當于1人1年的口糧,可見發展生物能源對世界農業和國際糧食安全的負面影響是巨大的,在世界糧食供給增長緩慢的前提下,發展生物能源直接促使國際糧價飆升。
美國等發達國家在世界糧食供應短缺、出現糧食危機的背景下,仍繼續擴大生物質能源開發規模,制定利用玉米等糧食開發生物質能源的規劃,是有其戰略意圖的。首先,發展乙醇燃料符合美國的國家戰略,同時又無損于國內各利益集團的既得利益,因此能夠得到國內廣泛的支持與擁護。其次,發展乙醇燃料,通過給乙醇燃料生產補貼,既可以達到增加農業補貼的作用,又可免遭發展中國家反對。第三,美國作為玉米出口大國,發展乙醇燃料,增加千米消耗骨,既不影響本國糧食供求,又可增強美國在國際糧食貿易中的主導權和控制權,發揮“糧食武器”的作用。
金融資本是推動國際糧價飆升的重要推手糧食本來是必需品,但在全球資本大鱷的眼中卻成了資本逐利的投資品和資本品。糧食怎么會成為投資品,這恐怕與作為全球財富標志的美元已經不再是一種硬通貨有關。財富標志由兩個要素構成,一是它是財富的最終歸屬;二是它和世界公認的有效結算、支付手段直接掛鉤。過去,我們把美元叫硬通貨,美元和黃金掛鉤,并成為世界性結算貨幣,這意味著它們互為財富標志。2002年以來,美元江河日下,進入戰略性貶值周期,美元作為全球信用基礎的根基正在發生嚴重的動搖。而資本總是要依附于一個財富標志物上的,美元的財富標志地位發生動搖,誰來擔當這個角色呢?這樣一來,人們就會尋找新的投資產品,以保證財富不被湮滅。糧食、石油、貴金屬等初級產品便是財富標志新的目標。
本世紀初,隨著國際金融市場的迅猛發展,糧食市場與貨幣市場、外匯市場、期貨市場、衍生品市場的聯動成為復合的金融體系,擴大了傳統金融市場的外延和內涵,形成了糧食“金融化”趨勢。糧食某種程度上已經實現了從商品屬性向商品屬性和金融屬性雙重并重的轉換,糧食安全本質上已轉變為“貿易一金融”型的“價格安全”模式。特別是在全球量化寬松時代,糧食等的金融屬性表現得更加突出,糧食作為“白金”已經成為繼貨幣、黑金(石油)等新的泛貨幣化的價值符號,糧價基本不是由供求所決定而是由資本和貨幣所決定。特別是全球極度泛濫的貨幣給糧價泡沫提供了溫床。以反映貨幣供應量的重要指標M2口徑衡量,2000年,發達國家M2為4.5萬億美元,2008年升至97Y億美元,而今發達國家M2已升至10萬億美元,全球流動性甚至超過危機前的水平。
抵御糧食危機中國須有整體戰略布局
篇9
關鍵詞 農業廢棄物;肥料化;飼料化;能源化;基質化;工業原料化
中圖分類號 F303.4 文獻標識碼 A文章編號 1002-2104(2010)12-0112-05doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.12.023
農業廢棄物也稱為農業垃圾,是指農業生產和農村居民生活中不可避免的非產品產出, 具有數量大品種多形態各異、可儲存再生利用、污染環境等特性,主要包括植物性纖維性廢 棄物(農作物秸稈、谷殼、果殼及甘蔗渣等農產品加工廢棄物)和動物性廢棄物(畜禽糞便 、沖洗水、人糞尿)。中國是世界上農業廢棄物產出量最大的國家,據統計,我國每年產生 放入畜禽糞便量26億t,農作物秸稈7億t,蔬菜廢棄物1.0億t,鄉鎮生活垃圾和人糞便25億t ,肉類加工廠和農作物加工場廢棄物1.5億t,林業廢棄物(不包括薪炭柴)0.5億t,其 它類有機廢棄物約有0.5億t,折合7億t的標準煤[1,2]。從資源經濟學上講 ,它是一種特殊形態的農業資源,如何充分有效地利用將其加工轉化不僅對合理利用農業生 產和生活資源、減少環境污染、改善農村生態環境具有十分重要的影響,而且對能源日益枯 竭的今天具有重大意義。近年來,國內外農業廢棄物的資源化利用技術與研究得到較大的發 展,其資源化利用日益多樣,從總體來看,國內外農業廢棄物的資源化利用主要分為肥料化 、飼料化、能源化、基質化及工業原料化等幾個方向。
1 肥料化
農業廢棄物肥料化利用是一種非常傳統的用方式,分為直接利用和間接利用。直接利用是一 種最直接最省事的方法,在土壤中通過微生物作用,緩慢分解,釋放出其中的礦物質養分, 供作物吸收利用,分解成的有機質、腐殖質為土壤中微生物及其他生物提供食物,從而一定 程度上能夠改善土壤結構、培育地力、增進土壤肥力、提高農作物產量,但自然分解速度較 慢,尤其是秸稈類廢棄物腐熟慢,發酵過程中有可能損害作物根部[3]。
間接利用是指廢棄物通過堆漚腐解(堆肥)、燒灰、過腹、菇渣、沼渣、或生產有機生物復 合肥等方式還田。堆漚腐解還田是數千年來農民提高土壤肥力的重要方式,傳統的堆漚腐解 具有占用的空間大,處理時間較長等缺點[4],隨著科學技術水平的提高,利用催 腐劑、速腐劑、酵素菌等經機械翻拋,高溫堆腐、生物發酵等過程能夠將其高值轉化為優質 的有機肥,具有流水線生成作業、周期短、產量高、無環境污染、肥效高、宜運輸等優點; 燒灰還田主要指秸稈通過作為燃料、田間直接焚燒的方式,由于田間直接焚燒損失肥力、污 染空氣、浪費能源、影響交通等缺點[5],現政府已出臺相關禁止焚燒的法律法規 ;過腹還田具有悠久歷史,是一種效益很高的方式,是適當處理的廢棄物經飼喂后變為糞肥 還田,對保持與促進農牧業持續發展和生態良性循環有積極作用;菇渣還田是指培育食用菌 后,菇渣進行還田,經濟、社會、生態效益兼得;沼渣還田是指厭氧發酵后副產品沼液、沼 渣還田,其養分豐富、肥效緩速兼備,是生產無公害農產品良好選擇;生產有機生物復合肥 是能夠進行工業化制作、商品化流通、高效利用方式。
農業廢棄物的飼料化主要包括植物纖維性廢棄物飼料化和動物性廢棄物飼料化。植物纖維性 廢棄物主指秸稈類物質,秸稈中的木質素與糖結合在一起使得瘤胃中的微生物及酶很難分解 ,并且蛋白質低及其他必要營養缺乏,導致直接飼喂不能被動物高效吸收利用,需要對其進 一步的加工處理改進其營養價值、提高適口性和利用率[6]。歸納為:機械加工、 輻射、蒸汽等物理處理,NaOH、氨化、Ca(OH)2-尿素、氧化等化學處理,青貯、發酵、 酶解等生物學處理,還有就是多種方法復合處理。各種處理方法對于改進營養價值、提高利 用率均有不同程度的作用,究竟采用何種方法好,應根據具體條件因地適宜的綜合選擇[7]。例如孫清等[8]采用黑曲霉、白地霉組合菌株對榨汁后的甜高粱莖稈渣及 發酵殘渣進行發酵,所得蛋白飼料的粗蛋白含量由2.01%提高到21.43%,粗纖維由12.37%降 為2.34%;英國Aston大學的研究者從農作物秸稈中篩選出一種白腐菌屬真菌,它能降解木質 素,但不能降解纖維素,用這種真菌發酵農作物秸稈 ,能最大限度地提高農作物秸稈的消化率 ,使農作物秸稈的消化率從9.63%提高到41.13%,效果極為明顯。據粗略測算,如果我國秸稈 資源的40%用于發酵飼料,就會產生即相當于112億t糧食的飼用價值。
而動物性廢棄物飼料化主要指畜禽糞便中含有為消化的粗蛋白、消化蛋白、粗纖維、粗脂肪 和礦物質等,經過熱噴、發酵、干燥等方法加工處理后摻入飼料中飼喂利用[9,10] ,該技術需要特別注意滅菌徹底消除飼料安全隱患。有試驗表明利用米曲霉和白地霉接入 鮮雞糞與麩皮等混合料中進行固態發酵,并在發酵過程中添加氮源制的飼料適口性較好,可 替代部分配合飼料,添加40%雞糞飼料喂豬后,豬日增重比單喂配合飼料增加10.83%[11]。
3 能源化
農業廢棄物的能源化利用主要分為厭氧發酵及直燃熱解兩個方向。厭氧發酵分為制沼氣和微 生物制氫技術;厭氧發酵制沼氣技術是指農業廢棄物經多種微生物厭氧降解成高品位的清潔 燃料―沼氣(甲烷含量50%-70%)及副產品沼液和沼渣的過程。研究表明,農作物秸稈、蔬 菜瓜果的廢棄物和畜禽糞便都是制沼氣的好原料[12,13],并且混合廢棄物共處理 比單獨處理時生物氣的產量有顯著提高[14]。沼氣除了可供日常生活(如燒飯、照 明、取暖)外,還可以進行大棚溫室種菜、孵化雛雞、增溫養蠶、發電上網、車用燃氣供應 等,副產品沼液沼渣含有豐富的氮、磷、鉀等營養物質,可作為優質的有機肥,采用熱電肥 聯產模式,實現資源高效利用,廢物零排放[15]。據報道,截至2007年底,全國沼 氣工程總數到達26871處[16],并且主要以畜禽養殖業的廢棄物為原料工程居多[17,18]。而微生物制氫技術是指利用異養型的厭氧菌或固氮菌分解小分子的有機物 制氫 的過程,具有微生物比產氫速率高、 不受光照時間限制、可利用的有機物范圍廣、工藝簡 單等優點,是農業廢棄物利用非常具有潛力的方向[19],目前對其有較多的實驗研 究[20-24],但該技術至今沒有被廣泛的利用,工程實例較少,只在哈爾濱有世界首 例發酵法生物制氫[25]。
直燃熱解又分直燃和熱解兩方面。直燃作為一種傳統獲得熱能的技術一直存在,例如使用秸 稈(其能源密度能達到13 376-15 466 kJ/kg[26])和草原地區牛馬糞便直燃做飯 、取暖,但隨著社會發展與人民生活水平的提高,絕大部分正逐步由煤、燃氣或電取代,目 前只有在貧困地區少量使用,在城市周圍或比較富裕地區秸稈消耗為零[27]。而現 階段直燃有表現為生物質固體成型燃料供熱與發電和有機垃圾混合燃燒發電,例如使用生物 質能成型燃料在工業鍋爐和電廠中代替部分煤、天然氣、燃料油等化石能源[28], 將收集的廢舊農膜、城市垃圾直接放進焚燒爐里焚燒,產生的熱能可以用于采暖或發電。農 業廢棄物通過熱解技術可以轉化為清潔的氣體燃料、熱解油和固體熱解焦等產品,富氫燃料 氣體部分可以進入鍋爐燃燒、進行城鎮(或集中居住的較大鄉村)的集中供熱供氣、供發電 機發電或者供燃料電池等;熱解液體經過加工制備生物柴油、生物汽油或者生產酸、醇、酯 、醚等有機化工產品,對我國的原油資源短缺有所緩解;固體熱解焦由于空隙發達、比表面 積較大可作為吸附材料用于環境污染治理,或者作為燃料供熱解所需的熱源。迄今為止,國 內外對與農業廢棄物有關的生物質進行過多方面的加工研究。例如:唐蘭等[29]對 生物質在高頻耦合等離子體中的熱解氣化行為進行研究表明該技術能大幅度提高生物質氣的 熱值及產率;張振華等[30]對鋸末、稻殼、紙屑、櫥芥、塑料和橡膠6種固體廢棄 物 熱解表明除谷殼外液體產物收率都在50%左右,并且其中汽油和柴油餾分共達到60%以上,是 一種具有很高價值的粗成品;梁新等[31]通過對生物質熱裂解制得熱解油并進行熱 解油的精制研究;德國進行固體廢棄物熱解的工業化示范[32]。
4 基質化
基質化是指利用經適當處理的農業廢棄物作為農業生產(如栽培食用菌、花卉、蔬菜等,及 養殖高蛋白蠅蛆、蚯蚓等)的基質原料。作為基質,主要起支持、固定植株,并為植物根系 提供穩定協調的水、氣、肥環境的作用,應達到有適宜理化性質,易分解的有機物大部分分 解,施入土壤后不產生氮的生物固定,通過降解除去酚類等有害物質,消滅病原菌、病蟲卵 和雜草種子等標準[33];其關鍵在于原料的選取及配比,和原料的前處理。玉米秸 、稻草、油菜秸、麥秸等農作物秸稈,稻殼、花生殼、麥殼等農產品的副產物,木材的鋸末 、樹皮等,甘蔗渣、蘑菇渣、酒渣等二次利用的廢棄有機物,雞糞、牛糞、豬糞等養殖 廢棄物都可以作為基質原料[34]。劉偉等[35]采用爐渣、菇渣、鋸末和玉 米秸混配有機基質,施用有機固態肥,番茄產量最高達36.05kg/m3以上, 蔣偉杰等 [36,37]采用向日葵稈、玉米稈、玉米芯、菇渣、鋸末等作為原料配制成基質栽培蔬菜 ,產 量和品質均得到大幅度提高,李瑞哲等[38]使用蘑菇底料、動物糞便等農業廢棄物 對蚯蚓生長的影響進行研究,以便為低成本高效生產蚯蚓這種高效動物蛋白,制造優質飼料 的添加劑。
5 工業原料化
農業廢棄物中的高蛋白資源和纖維性材料可以生產多種生物質材料和農業資料,例如秸稈作 為紙漿原料、保溫材料、包裝材料、各類輕質板材的原料,可降解包裝緩沖材料、編織用品 等,或稻殼作為生產白碳黑、炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料; 棉籽加工廢棄物清潔油污 地面;或棉稈皮、 棉鈴殼等含有酚式羥基化學成分制成聚合陽離子交換樹脂吸收重金屬; 或利用甘蔗渣、玉米渣等二次利用廢棄物制取膳食纖維食品,提取淀粉、木糖醇、糖醛等, 或者把廢舊農膜、編織袋、食品袋等經過一定的工藝處理后作為基體材料,同時加入適當的 添加劑,通過一定的處理和復合工藝形成以球-球、球-纖維堆砌體系為基礎的復合材料[39,40]。目前我國已經成功開發出了"秸稈清潔紙漿及綜合利用新技術”,因此只要 能科 學合理地應用,適當擴大規模,實現清潔生產,在一定時期內秸稈仍將是一種較可靠的非木 材纖維造紙原料[27]。使用秸稈制造各類輕質板材其保溫性、裝飾性、耐久性均屬 上乘,不僅可以彌補木材的短缺,減少森林的砍伐, 保護森林資源, 而且還可消耗大量以 稻草、麥秸為主的秸稈資源,降低秸稈焚燒所帶來的大氣污染, 具有較高的生態效益。原 料化是農業廢棄物利用的一個重要途徑,其關鍵是依靠科技開發利用,最大程度的利用農業 廢棄物中有益的物質循環利用,是未來農業廢棄物利用的一個重要方向。
6 小 結
針對農業廢棄物的特性應用現代的生物工程技術提升農業廢棄物的肥料化、飼料化、能源化 、基質化及工業原料化水平,使技術上向機械化、無害化、資源化、高效化、綜合化發展, 產品上向廉價化、商品化、高質化、多樣化和多功能化靠攏。物盡其用、變廢為寶、高效利 用廢棄物達到消除污染、改善農村生態環境、促進農業可持續發展的目標。
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Development of the Application of Resource Utilization Technology in Agricultura l Waste
CHEN Zhiyuan SHI Dongwei WANG Enxue ZHANG Zheng(Hangzhou Energy and Environment Engineering Co. Ltd, Hangzhou Zhejiang 310020,China)
篇10
關鍵詞:濱湖景觀帶建設;城市生態學;島嶼生物地理學;人與自然和諧
中圖分類號:TU986文獻標識碼:A文章編號:16749944(2013)05013103
1引言
水體是城市中保持自然狀態最佳的景觀要素,它具有相對完善的水生生態系統。與陸地生態系統一樣,水生生態系統是個極其復雜的生態系統,很多鳥類依賴這一生態系統獲取維持生命的食物并在此生息、繁衍;同時,水生生態系統也是水生生物與濕地生物的天堂,它不僅供給人類飲用之水,也維系了整個生態系統的平衡。
濱湖水域是重要的城市水系,一般指市區范圍內水域與陸地相接的,有觀賞、游覽價值的帶狀區域。在城市中,濱湖水域內的自然因素十分密集,自然過程也最為豐富,城市生態系統的自然子系統和人工子系統交匯于此,成為一個城市風景的血脈,它不僅具備優美的景色,還能反映出一個城市的特色與風格。隨環境保護工程的不斷完善,城市水體成為污水運送和儲存的場所將成為歷史,如何通過科學的規劃,最大限度地發揮城市水體生態系統的積極作用,是當景觀規劃設計師們值得思考的問題。2濱湖景觀建設存在的問題
在過去幾百年間的世界城市化進程中,濱水區的各項自然過程都曾不同程度的受到不合理開發建設的強烈干擾,各種自然形式遭到了不同程序的破壞。這種負面影響在我國表現尤為嚴重。
2.1經濟高速發展造成城市水體污染
隨著城市化進程的加快,城市的生態問題日益突出。城市人每天制造著數量龐大的生活廢棄品和生活污水,影響和威脅著濕地動植物,并使原本有限的城市濕地面積銳減。城市濕地生態系統遭到嚴重破壞,大大降低了濕地對城市經濟和社會可持續發展的支持能力,使這個生態系統的自凈能力日趨降低。河流的污染、營養物富集是濕地受污染的主要表現形式之一,許多環湖濕地接受了來自城市污水的大量氮和磷化合物,使得濕地嚴重富氧化,藍藻惡性繁殖,散發難聞的氣味,水體缺氧,水生生物滅絕。現代旅游業的迅速發展、陸路交通的發展、城市消防和自來水設施的完善,讓城市濱湖水系原有的功能部分消失,城市的擴展外延、路基建設,工業開發更使得許多濱湖濕地自身承載力超載而喪失其主要功能[1]。此外,在建設的過程中由于很少或者根本沒有考慮到城市河流自然屬性的內在要求和水濱生態系統功能結構上的特殊性,過量引入外地植物品種,影響到本地河岸帶自然植被的生長。這些措施對于水濱生態系統和生物過程的連續性無疑是毀滅性的打擊,給城市水體帶來巨大破壞。
2.2城市濱湖建設的問題
城市水系建設是現代化城市建設的重中之重,掀起城市水系治理和美化運動的,“衛生城市”、“園林城市”等榮譽稱號相繼出臺。已有不少濱湖工程建設取得階段性成果,視覺景觀效果頗為明顯。但是在日復一日的使用過程中,一些已經建成或正在興建的城市濱湖景觀帶存在著大量問題。一些城市片面追求現代化都市印象、形式美,或者局限于工程上的要求,用水泥護堤、襯底,強加給城市濱湖硬質的鋪裝外衣,以簡單化的人工綠化代替原本自然的湖岸帶。過高程度的開發嚴重壓迫水濱綠地空間,使得這些原本生機勃勃的水系一下子成了死水。
改造后的水體自凈能力消失殆盡,許多生物無處安身,加劇的水污染更令水生環境的異質性蕩然無存。另一方面,將城市濱湖建設成濱湖觀光帶已成為熱點,如南京的玄武湖、莫愁湖、蘇州的金雞湖等地,杭州的西湖建設也有了這種趨勢。這種“人本主義”的建設,破壞了城市濱湖景觀帶的自然生態系統的特征,曾經是鳥類翱翔、游魚戲水、花木叢生的自然景觀從此消失,光潔的水泥護岸寸草不生。對比自然狀態下起伏多變的湖底延岸及豐富的基質所形成的多樣生境組合,環湖觀光帶成為了人工造景的天下。這種改造方式,嚴重影響了城市濱湖景觀地帶在城市生態建設中能夠發揮的作用。
3濱湖景觀應具備的生態功能
產生上述問題的根本原因,筆者認為是由于對城市濕地內涵以及生態作用理論認識不清造成的。濱湖景觀帶的最為顯著的特點是水分充足、營養物質豐富。它一方面臨近開闊的水體,為水生生物提供適宜的生態場所;另一方面具較大的大氣濕度,調節著城市內小氣候環境。濱湖景觀帶不僅可以勾勒出美麗的城市輪廓線、構成令人賞心悅目的風景,還在維持城市生態系統平衡方面具有十分重要的意義。
3.1保護生物多樣性
濕地生物多樣性是指濕地動物、植物、微生物繁殖、遺傳和變異等,而豐富程度通常以某地區某類型的特種數量表達[2]。濱湖濕地生態環境獨特,適于多種動物如魚類、甲殼類、兩棲類、爬行類,尤其是鳥類等野生動物的生息繁衍。1950~1980年代的調查表明,太湖有魚類106種,隸屬于15目24科;水生植物66種,隸屬29科49屬;兩棲動物59屬。如此豐富的水生動物作為食物來源通常會吸引許多鳥類遷徙。在鳥類的遷徙過程中,需要一定的空間覓食和休整。城市環湖濕地恰好可以充當水禽生存繁殖、越冬遷徙的“中轉站”角色。杭州西湖觀光水域就是冬候鳥游禽和鷗類的主要棲息點,在其他季節,以鷺科鳥類為主的鳥類又有:鴛鴦、黑頸鸊鷉、鸕鶿、普通秋沙鴨等。這些鳥類部分為當地的特色鳥種,四季中以冬季為觀鳥的最佳時節,屆時景觀十分壯美。濱臨水體的南京市政府大院的一些林地人為擾動少,也成為水禽的棲息地,保護著珍貴的野生動植物資源,為城市生物多樣性提供可能的空間。
3.2凈化污水
濱湖濕地生態系統是一個復雜的自然生態系統,科學研究證實它的凈化過程是自然生態生化過程,是濕地的理化、生物作用的綜合效應,作為城市之“腎”,這一凈化過程包括了沉淀、吸附、離子交換、絡合反應、硝化、反硝化、營養元素的生物轉化和微生物分解過程。伴隨著風浪的攪動和湖水的流動,湖水攜帶泥沙、藻類、有機物等與污染物相互作用,起到凈化水體的作用,大型的植物組成的濕地植被具有較高的生產能力,能生產出有經濟價值的植物產品,通過收獲利用,將大量的營養物質帶出湖體,又能有效的防止富營養化,為水生動物、植物創造良好的生存環境。
3.3調蓄水量、調節小氣候
濱湖濕地是湖泊生態系統的重要組成部分,具有很強的環境生態功能。城市的濱湖水域與一般濕地一樣,含有大量持水性良好的泥炭土以及質地粘重的不透水層,使其有著巨大的蓄水能力。它能夠在短時間內蓄積水分,以較長時間將水排出,濕地的內部貯藏的大量水體不僅可以對附近的河流等進行補給,其蒸發以及植物的蒸騰都對氣候起到有益的調節作用[3]。
如何保護和恢復這種特殊的城市濕地類型,使其最大程度的發揮城市環湖帶的生態效應,是當前應當研究的重要課題。在實際的操作過程中,應借鑒一定的生態學理論方法。
4濱湖景觀建設應借鑒島嶼生物地理學理論
為了研究物種的分布、數量、存活和遷徙等一系列動態平衡規律,需要一個相對簡單的自然環境,并且該自然環境應具有比較明確的邊界,有不受人為干擾的體系,有內部相對均一的介質,而外周是差異顯著的領域,這便是由MacArthur和Wilson在1967年提出的島嶼生物地理學模型,曾經得到過有關鳥類和哺乳動物數據的啟發和證實,并受到越來越多的生態學家和自然保護工作者的關注和認同[4]。城市濱湖景觀帶也可以應用島嶼生物地理學模型來解釋。即將城市環湖觀光帶作為一個相對獨立的“島嶼”看待。如何讓這個島嶼體現生物的多樣性,同時讓人與自然和諧地相處,這是研究的重點。借鑒和吸取某些國外的先進經驗做法,把環湖濕地的開發控制在一定的比例,即對濱湖地區的一部分進行合理的開發,留下一部分自然濱水地帶,為自然生物保留棲息場所。這種作法可以控制人類活動以維持其原有的生物種群、群落,構建一個完整的生態系統,減少人為干擾對這一生態系統的破壞,最大限度地發揮城市濱水景觀帶的生態作用[5]。
5城市濱湖景觀建設應該遵循的原則
5.1濱湖景觀建設應遵循自然優先的原則
“人本”包含“humanism”的人本主義、人文主義和人道主義的意思,這里的“人”是相對于天、地或自然而言。城市濱湖的治理與美化的根本在于消除、截流污水,還水系以自然本色,并加強其生態功能作用。對濱湖景觀帶的建設不應以單一的“美化”、衛生為目的,片面的追求“以人為本、人本主義”,而將城市中最具靈氣的自然景觀元素糟蹋。關于人本主義與環境倫理的關系,西方的環境倫理學主張“反人類中心主義”,按照《圣經·創世記》所說,上帝創造了人與萬物,而萬物都是直接或間接地被人所利用或征服[6]。這里并非有鼓吹西方文化的意味,但生態的保護確實應該限制無序開發導致的資源環境浪費,減少乃至杜絕所有不可挽回的破壞行為的發生,維護區域內的生態安全,需要確保自然生態系統景觀結構的有效性。在生態安全格局中,確定自然生態系統的景觀格局是首位的,人工生態系統應該受到一定的引導和限制,換句話說就是要做到“自然優先”,以生態為主線[7]。在向一些生態系統中引入外來種時的,也要以深入分析原水系的生物群落和生物種類,盡量維持原先的生物種群使得生態系統得以平衡發展,讓城市濱水景觀帶不僅僅成為一個欣賞美妙大自然的好去處,更重要的是讓它成為一個能夠保護生物多樣性的場所。
5.2人與自然和諧共處的原則
杭州西湖旁邊一所醫學院的一片臨水林地較好的保持了它原有的自然濕地特性,故引來眾多鳥類聚集于此。鳥類的活動在一定程度上影響到周圍學生的學習和生活,這種現象不禁引起人們對“人與自然和諧”共處的思考。城市是人類的集居地,對人有害的動物等理應適當的加以清除,或通過其他途徑將其運送至大自然環境中去。但是城市之中,這些無害于人類的飛鳥、爬行類和兩棲類動物應當擁有屬于它的生態位,人類并沒有權利剝奪它們生存的空間。在建設過程中,應該保護性的進行開發,濕地開發活動應在環境承載力的允許范圍之內,不使濕地生態功能降低或損害為標準,或者通過環保措施使受損傷的環境生態功能得以恢復和補償,合理的把握濕地開發活動的規模,部分開發、部分保留,恰到好處的協調濕地資源保護與開發利用兩者間的關系。此外,城市規劃師在遵循人與自然和諧原則時還應考慮到城市濱湖地帶的生態學特性:寬而植被濃密的濱湖廊道能更好的減少來自周圍景觀的各種溶解物污染,保證水質,為兩岸內部物種提供足夠的生境和通道;不間斷的湖岸植被廊道能維持含氧高的水生條件,有利于某些魚類生存;適當規模的生態走廊,能使植物和動物在各個環湖帶之間均衡分布[8]。
2013年5月綠色科技第5期6結語
20 世紀70 年代,聯合國教科文組織(UNESCO) 發起了人與生物圈(MAB) 計劃,展開了多學科廣泛參與的生態系統研究,特別提出了對城市生態系統的研究。90 年代末期,MAB 城市研究出現了一個新領域,就是將生物圈保留地(biosphere reserve)概念應用于城市開發中,將生物圈保留地與城市問題聯系起來,進一步促進城市的可持續發展。城市濱湖地區應作為城市生物圈保留地的一個主要組成部分加以考慮,立足于當地自然資源與社會經濟條件的潛力,形成區域生態環境功能及社會經濟功能的功能互補協調,注重市民的參與性。如:利用城市濱湖景觀地帶獨特的自然資源發展第三產業,建立鳥類生態基地,為人與自然和諧的相處提供空間。協調濱湖景觀內部結構和生態過程及人與自然的關系,正確處理生產與生態、資源開發與保護、經濟發展與環境質量的關系,進而改善景觀生態系統的整體功能,通過市民的自我監督,節約國家法律監管的費用,增強居民對自然資源的主人翁觀念和責任心,以達到人與自然的和諧的最終目的[9]。
參考文獻:
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[6] 李存山.“人本”與“民本”[J].理論參考,2006(2):20~22.
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