A Biomass Future for the North American Great Plains pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Norman J. Rosenberg

出品人:

页数:220

译者:

出版时间:2007-2-23

价格:GBP 129.99

装帧:Hardcover

isbn号码:9781402056000

丛书系列:

图书标签:

• Biomass
• Great Plains
• Renewable Energy
• Sustainability
• Agriculture
• Biofuels
• Ecology
• Environment
• North America
• Energy Policy

《大平原的未来：探索新的北方生物质景观》 导言：变革的十字路口 北方大平原，这片横亘北美大陆中部的广袤土地，正站在一个历史性的十字路口。长久以来，它以其无垠的农田、丰富的谷物产量以及作为北美“粮仓”的地位而著称。然而，气候变化、能源转型、以及对可持续农业实践日益增长的需求，正在以前所未有的力度重塑这片土地的未来面貌。本书旨在深入剖析这一转型过程，聚焦于在现有农业结构基础上构建一个多元化、低碳、更具经济韧性的新型生物质经济体系。 我们不再仅仅将大平原视为单一作物的生产基地。相反，本书将目光投向更广阔的视野：如何通过科学规划和政策引导，将这片土地的生态承载力与新兴的生物能源、生物材料及循环经济需求紧密结合。这不是简单地替代现有作物，而是构建一个复杂、多层次的生物质生态系统，确保环境健康与经济繁荣能够并行不悖。 第一部分：现有体系的张力与挑战 要理解未来的方向，首先必须透彻审视现状。北方大平原的农业经济模型在过去数十年中取得了巨大成功，但也积累了深层次的结构性问题。 1. 土地利用的单一化与生态足迹 玉米、大豆等大宗作物的种植，虽然保证了全球食品供应链的稳定，但其对土地资源的过度索取构成了严峻挑战。本书将详细考察大规模单一种植模式对土壤健康、水文循环（尤其是地下水补给与耗竭速度）以及生物多样性的负面影响。我们分析了氮肥和农药使用的累积效应，以及由此引发的流域水质退化问题，特别是对密苏里河和密西西比河流域的影响。 2. 能源转型背景下的农业经济脆弱性 化石燃料价格的波动性直接影响着农业生产的成本结构（化肥、机械燃料）。随着全球脱碳目标的推进，传统农业经济面临“双重挤压”：一方面要满足不断增长的粮食需求，另一方面要适应社会对低碳足迹的要求。本书探讨了现有补贴结构和市场机制如何阻碍了对高风险、高回报的创新性生物质作物的试验和推广。 3. 基础设施的局限性 目前的大平原基础设施（如干燥、储存、运输网络）主要围绕现有粮食作物设计。向多元化生物质原料（如能源草、农业残余物）的转变，需要新的加工设施、物流链和供应链管理模式。我们审视了现有基础设施的“刚性”如何成为推广新型生物质经济的瓶颈。 第二部分：构建多功能生物质景观 本书的核心论点在于，北方大平原的未来在于其“多功能性”——土地不再仅为生产卡路里，而是同时提供纤维素、蛋白质、能源和生态服务。 1. 能源作物与可持续农业的融合 我们深入分析了适合北方严寒气候的第二代非粮生物质原料的潜力，重点关注： 纤维素草类（如大麦草、柳枝稷）: 它们在退化的牧场或边缘土地上的生长潜力，以及它们在固碳和改善土壤有机质方面的作用。本书提供了详细的田间试验数据，评估了在不同土壤类型下，轮作种植这些草类对玉米-大豆轮作体系的影响。 农业残余物（秸秆、玉米芯）的优化利用: 探讨了先进的物流技术如何高效且经济地收集、预处理这些分散的原料，以供区域性生物精炼厂使用，避免了原料在田间残留过久对土壤造成的养分剥离。 2. 生物精炼与价值链升级 生物质的经济可行性取决于其下游转化能力。本书详述了区域性生物精炼厂（Biorefineries）在驱动区域经济中的作用： 高价值化学品： 从纤维素中提取的平台化学品如何替代石油基产品，为本地制造业提供新的原料来源。 可持续航空燃料（SAF）与可再生柴油： 分析了利用区域性生物质原料生产低碳燃料的经济模型和技术路线图，以及这如何为本地交通和运输业提供绿色替代方案。 3. 生态服务市场的潜力 一个真正可持续的生物质经济必须将生态效益货币化。本书提出了建立“北方平原生态服务市场”的框架： 碳汇交易： 如何通过实施保护性耕作、种植多年生草本植物，以及在特定区域恢复湿地，量化其固碳能力，并接入自愿或合规的碳市场。 水质改善积分： 激励农民采用植被缓冲带和精准施肥技术，以减少氮磷径流，通过出售水质改善积分，为农场增加额外的收入来源。 第三部分：政策、融资与社会接受度 技术和资源评估只是第一步；成功的转型需要一套适应性的治理结构和强大的社会共识。 1. 地方主导的转型路径 本书强调了自下而上的创新在生物质转型中的关键性。我们考察了几个试点社区的经验，这些社区成功地整合了本地大学、农民合作社和小型生物质加工企业，创建了“区域生物质集群”。这种模式如何克服大型企业集中的固有风险，并确保经济效益回馈给地方社区。 2. 风险缓释与金融工具设计 新兴的生物质项目往往具有较高的前期投资和较长的回报周期，这使得传统农业融资渠道难以介入。我们详细分析了专门设计的“生物质转型债券”、基于长期原料采购合同的担保贷款，以及如何利用公共部门的风险分担机制，吸引私人资本进入生物质基础设施建设。 3. 劳动力与技能重塑 从传统种植业向生物质加工和高科技农业的转变，要求劳动力技能的升级。本书探讨了社区学院和职业技术学校如何与新兴的生物质企业合作，开设纤维素分离技术员、供应链优化师和先进农机操作员等新课程，确保转型是包容性的，而非排斥性的。 结论：韧性与世代责任 《大平原的未来：探索新的北方生物质景观》描绘了一个宏伟的蓝图：一个不再仅仅依赖单一粮食生产的北方大平原。这是一个多元化、适应性强、能够同时应对气候变化、能源安全和经济活力的区域。通过审慎的科学应用、创新的经济激励以及强有力的社区合作，大平原的子孙后代可以继承的，将是一个更健康、更具韧性的生态与经济复合体。这不仅是对土地的责任，也是对北美能源和材料供应未来的关键贡献。

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