发展能源作物须考虑其对水文水资源影响

中科院亚热带生态所研究员徐宪立在最新研究中发现,发展能源作物需要考虑其对水文水资源的影响。相关成果日前发表于《水文学杂志》。

近年来,新能源研究和开发利用受到越来越广泛的关注。据可再生能源协会2012年资料显示,美国酒精产量从2001年的不足20亿加仑上升到2010年的130亿加仑。而自2010年1月起,美国已有189个酒精加工厂投入运行。如此快速、大规模地发展生物能源,会对水文水资源产生怎样的影响?

针对该问题,研究人员对美国中西部地区的观测资料进行了深入探讨并发现,自20世纪20年代至七八十年代,小谷粒作物(小麦和燕麦)以及牧草种植面积持续下降,而能源作物如玉米和大豆的种植面积不断增长。种植模式则由原有的混合种植(小麦、燕麦、玉米和牧草)转变成相对单一的种植模式(玉米、大豆轮作)。在混合种植模式下,一年内大部分时间都有作物消耗水分,而相对单一的一年生作物只在生长季对水分的需求较大。

研究表明,自20世纪30年代以来,35%的流域总径流量有增加趋势,而58%的流域基流在增加。另外,景观变化对基流增加的贡献大于气候变化。随着技术的发展和需求的增加,第二代能源作物(多年生植物)的大范围种植不可避免,而这种改变将在一定程度上影响当地水文状况。因此,扩展能源作物时应评估其对水文水资源的影响。

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