農(nóng)作物秸稈資源量估算、分布與利用潛力研究

【摘要】：農(nóng)作物秸稈中蘊藏著巨大的養(yǎng)分,是重要的能源和資源。中國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)作物秸稈資源非常豐富,每年農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量可達(dá)8億噸左右。但是,長期以來,作為農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品存在大量丟棄和焚燒問題,這會污染環(huán)境,影響人類健康,同時導(dǎo)致資源巨大浪費。合理開發(fā)利用秸稈資源,既有利于消減環(huán)境污染又有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。因此,研究分析中國農(nóng)作物秸稈資源總量、分布和資源潛力等基本現(xiàn)狀問題對實現(xiàn)秸稈資源化利用具有重要意義。 本研究針對農(nóng)作物秸稈資源數(shù)量估算、空間分布和能源化潛力評估的問題,以全國342個地級市、23種農(nóng)作物秸稈及約69000個產(chǎn)量統(tǒng)計數(shù)據(jù),以及2123個秸稈草谷比數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用蒙特卡洛方法估算我國秸稈資源總量,并分析其不確定性；基于全國高分辨率耕地數(shù)據(jù)與GIS技術(shù)相結(jié)合對秸稈資源的空間分布進(jìn)行模擬,生成國家尺度1kmxl km高空間分辨率精度秸稈資源數(shù)據(jù)集；同時,運用灰色預(yù)測法評估秸稈資源的資源潛力,并在此基礎(chǔ)上對秸稈綜合利用提出相關(guān)建議。具體研究結(jié)論如下： (1)從1949-2009年,我國秸稈資源總量增加了4倍,從157Mt增長到802Mt；2009年,秸稈資源總量估算結(jié)果的平均值為802Mt,其中95%CI為679-947Mt；與以往十項采用單一農(nóng)作物草谷比系數(shù)的研究結(jié)果相比,基于蒙特卡洛方法估算的秸稈資源不確定性結(jié)果更為客觀。 (2)從農(nóng)作物秸稈結(jié)構(gòu)看,水稻、小麥和玉米是秸稈資源主要組成部分,三類農(nóng)作物秸稈量分別為224Mt (27.96%),219Mt (27.29%)和155Mt(19.32%),其他農(nóng)作物秸稈共204Mt；從1949-2009年,秸稈資源結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化,其中水稻秸稈比重下降了11.58%,玉米和小麥秸稈比例分別增加了16.84%和7.43%；糧食作物秸稈與時間具有較好的線性擬合關(guān)系(R20.9)；我國秸稈資源空間分布不均勻,1km分辨率像元上秸稈在像素水平上的農(nóng)作物秸稈密度有很大的空間差異,單位秸稈平均密度值為228t·km-2,標(biāo)準(zhǔn)偏差為238t·km-2,變化值從1t到4065t。 (3)建立的秸稈資源量、人均秸稈占有量和單位耕地面積秸稈資源占有量灰色預(yù)測模型收斂效果較好,三個資源評價指標(biāo)預(yù)算模型的相關(guān)系數(shù)分別為0.625,0.529和0.720；從能源利用的技術(shù)潛力看,壓縮成型燃燒技術(shù)和氣化供熱技術(shù)的能源轉(zhuǎn)化潛力巨大,前者轉(zhuǎn)化效率為60.405%,可節(jié)約1.949×108t標(biāo)煤,后者轉(zhuǎn)化效率為58.289%,可節(jié)約1.870×108t標(biāo)煤。 【關(guān)鍵詞】：農(nóng)作物秸稈 數(shù)量評估 空間分布 潛力評價
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：X712
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 選題背景、研究目的及意義9-11
• 1.1.1 選題背景9
• 1.1.2 研究目的9-10
• 1.1.3 研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外秸稈資源研究進(jìn)展11-16
• 1.2.1 國外秸稈資源研究進(jìn)展11-12
• 1.2.2 國內(nèi)秸稈資源研究進(jìn)展12-16
• 1.3 論文研究內(nèi)容及技術(shù)路線16-18
• 1.3.1 論文研究內(nèi)容16
• 1.3.2 技術(shù)路線16-18
• 2 我國秸稈資源數(shù)量和空間研究18-31
• 2.1 本課題研究理論方法18-21
• 2.1.1 農(nóng)作物秸稈數(shù)量評估模型18-19
• 2.1.2 草谷比不確定性的蒙特卡洛模擬19-21
• 2.1.3 秸稈資源空間分布21
• 2.2 我國秸稈資源數(shù)量估算及其構(gòu)成分析21-29
• 2.2.1 全國秸稈資源總產(chǎn)量估算結(jié)果21-23
• 2.2.2 秸稈資源的農(nóng)作物結(jié)構(gòu)23-24
• 2.2.3 全國秸稈資源數(shù)量變化及變化趨勢分析24-29
• 2.3 秸稈資源區(qū)域分布29-31
• 3 秸稈資源利用現(xiàn)狀及資源化潛力分析31-42
• 3.1 秸稈資源利用方式31-34
• 3.1.1 秸稈的能源化利用31-32
• 3.1.2 秸稈的肥料化利用32-33
• 3.1.3 秸稈飼料化利用33
• 3.1.4 秸稈的工業(yè)原料化利用33-34
• 3.1.5 秸稈的基料化利用34
• 3.2 秸稈資源潛力預(yù)測與評價34-42
• 3.2.1 農(nóng)作物秸稈資源潛力評價指標(biāo)34-36
• 3.2.2 評價方法36-38
• 3.2.3 秸稈資源潛力評價結(jié)果38-42
• 4 秸稈資源可能源化潛力估算42-48
• 4.1 秸稈能源化潛力估算方法42-44
• 4.1.1 可能源化利用農(nóng)作物秸稈資源量42-44
• 4.1.2 能源化潛力估算方法44
• 4.2 不同轉(zhuǎn)化方式下秸稈能源化潛力估算結(jié)果44-46
• 4.3 農(nóng)作物秸稈能源化綜合利用戰(zhàn)略對策46-48
• 4.3.1 統(tǒng)籌規(guī)劃,合理布局,科學(xué)推進(jìn)農(nóng)作物秸稈開發(fā)利用46
• 4.3.2 加強科技研發(fā),推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,為秸稈能源化利用提供夯實的技術(shù)支持46-47
• 4.3.3 制定經(jīng)濟(jì)政策,建立專項基金47
• 4.3.4 加強宣傳教育,提高公眾秸稈利用意識,加強秸稈綜合利用47-48
• 5 結(jié)論與展望48-52
• 5.1 結(jié)論48-50
• 5.2 創(chuàng)新點與不足50
• 5.2.1 創(chuàng)新點50
• 5.2.2 不足50
• 5.3 展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況56-57
• 致謝57-58

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