延边州可利用农林生物质能资源现状调查与评价

生物质能一直是人类社会赖以生存的重要能源，它具有可再生和环境友好的双重特点，被认为是未来可持续能源系统的重要能源。生物质能可以转化为多种形态，如固体成型燃料、液体燃料和气体燃料，可以用来供热和发电以及交通运输[1]。延边朝鲜族自治州位于吉林省东部，延边州地处长白山区，山地占延边总面积的54.8%，高原占6.4%，谷地占13.2%，河谷平原占12.3%，丘陵占13.3%。全州林地面积354.13万hm2、占土地总面积82.9%，森林总蓄积38 903.7万m3，森林覆盖率79.6%。全州农作物播种面积542万hm2，主要粮食作物年平均产量95.42万t。

1 评价的原则和主要方法

1.1 调查评价原则

(1)保守性原则:在农林生物质资源调查与评价过程中，坚持保守、谨慎的原则，即在不确定因素的情况下进行谨慎评估，既不过高估计生物质资源量，也不低估生物质资源的可利用量和损失量，确保数据可用。

(2)前瞻性原则:根据当地农、林业发展规划、发展趋势以及其他竞争性用途的发展趋势，估算未来可利用生物质资源的渠道和数量。

(3)科学性原则:通过广泛听取有关领导、专家、农林业部门技术人员、国有林场工人和农户代表等各方意见，以检验、复核、修正和完善调查数据，保证真实反映调查地区农业和林业剩余物资源的情况。

白记说明古金庭介于天台山北面的沃洲山与四明山之间。《天台山方外志》记：“天台山……复有四门，智者大师以赤城为南门，以新昌石城为西门，徐灵府又以剡县金庭观为北门。”[4]剡之石城山，即今大佛寺景区。那么，为天台北门的金庭应在石城山的东北方向。“(新昌)东至嵊县界五十里，以孝嘉乡为界。”[2]1929这说明古金庭所在的孝嘉乡与新昌东部接壤。另一方面是小范围确切的方位距离，“金庭观在县东南七十二里孝嘉乡。”“孝嘉乡在县东七十里，管里五”，其中有“桐柏里”。说明真正的古金庭并不在嵊县东四十五里的金庭乡，而应再向东15市里或17市里，即石城山的东北方，嵊县与新昌县交界之地，才是古金庭的确切位置。

1.2 调查评价的方法

(3)入户调查:深入到农户调查农作物秸秆亩产量、收割方式、用途和预期价，木耳菌袋料产量及利用情况，到木材加工厂调查了解木材加工量、加工产品及加工剩余数量、利用情况。

(4)木耳菌袋料。黑木耳是延边州农业第一大产业，主要集中在敦化市和汪清县，二者占全州黑木耳产量的85%以上。2016年，全州黑木耳生产规模达10亿袋，干品产量4万t，产值25.3亿元。其中汪清县4亿袋，产木耳1.6万t；敦化市4.5亿袋，产木耳1.8万t。经现场实测，每个木耳菌袋料干重0.25 kg，按2016年基数计算，延边州木耳菌袋料资源量为25万t。

(2)座谈调查:通过与县、相关部门、乡镇、林场有关领导座谈，调查区域内可利生物质资源类型，预期资源情况。

本次调查以汪清县为重点调查对象，采用文案调查、座谈调查 、入户调查、实测调查四种方法，推算整个州生物质资源量。

Pd为木材加工剩余物理论资源量，Y为年商品材消耗量，θ为木材加工剩余物产出比例。

2 农林生物质能资源调查与评价

根据各农作物年产量和农作物草谷比计算农作物秸秸秆资源量。计算公式为：

2.1 农业生物质能资源调查与评价

2.1.1 农业生物质能资源理论资源量

(1)主要农作物秸秆理论资源量

公司因效益不佳，一直有裁员的传言。但我沉迷于恋爱，根本没把这事放在心上。结果，年初刚上班，我便被人力部门叫去“谈心”。那个平日里和我关系挺好的何姐，全然没了往日的温情，她间接地表示“你不适合这份工作，建议另谋高就”。

这让张仲平很满意，他倒不是看重徐艺从五星级酒店门僮那里学来的礼仪，而是欣赏他已经养成了这些个习惯。他们经常跟法院的、银行资产公司的人打交道，这些看似繁文缛节的客套是免不了的，会给他们的客户或者说他们的衣食父母留下很好的印象。

本次调查的农林可利用生物质能资源是在农、林业生产过程中产生的，具有一定产量规模，能被收获利用的生物质能资源。延边州主要农业生物质能资源类型有：玉米秸秆、大豆秸秆、水稻秸秆、烟杆、玉米芯、稻壳等；主要林业生物质能资源有：森林采伐剩余物、清林剩余物、木材加工剩余物、木耳菌袋料、红松球等。

 

(公式Ⅰ)

式中：Pa为某一地区农作物秸秆的理论资源量; λi为某一地区第i种农作物年产量；i为农作物秸秆的编号，i=1、2、3…，n; Gi为第i类农作物草谷比;n为农作物种类数[2-3]。

农作物年产量根据延边州2016年主要农作物产量计算(见表1)。全国各地区常见农作物草谷比确定玉米草谷比为1.34，水稻草谷比为0.91；依据汪清县农业局提供的数据，确定大豆草谷比为1.64，烟的草谷比为4.24；稻壳的壳谷比为0.27[4]。根据现场实测，100 kg玉米可产玉米芯16 kg，即玉米芯的草谷比为0.16。

 

表1 延边州2016年主要农作物产量统计表 单位：万吨

  

县市总计水稻玉米大豆烟叶总计136．6917．3698．7819．810．74延吉9．541．597．780．150．02图们3．500．273．150．070．01敦化50．872．0136．6911．890．29珲春10．873．327．070．480．00龙井13．842．6711．010．130．02和龙12．683．878．290．430．09汪清24．672．4716．924．980．29安图10．721．167．871．680．02

数据来源：2016年吉林省统计年鉴

在表1的基础上利用上述公式Ⅰ，计算出延边州农业生物质能理论资源量有204.27万t(见表2)。

 

表2 延边州各县市主要农作物秸秆理论资源估算表 单位：万吨

  

县市总计水稻水稻秸秆稻壳玉米玉米秸秆玉米芯大豆秸秆烟秸秆总计204．2715．814．68132．3615．8032．503．12延吉13．881．450．4310．431．240．250．08图们5．190．250．074．220．500．110．04敦化78．131．830．5449．165．8719．501．23珲春15．313．020．909．471．130．790．00龙井19．952．430．7214．751．760．210．08和龙18．093．521．0411．111．330．710．38汪清37．702．250．6722．672．718．171．23安图16．021．060．3110．551．262．760．08

2.1.2 农业生物质能资源可获得量

根据汪清县农业局提供的资料和实地调查了解，调查区域内水稻和玉米秸秆15%作牲畜饲料利用，85%焚烧；大豆秸秆在机械收获时直接粉碎还田；烟秆全部焚烧；稻壳主要用作生产木耳的原料；玉米芯大部分被糠醛厂作为原料收购。水稻秸秆收集损失系数为0.22，玉米秸秆收集损失系数为0.05，大豆和烟类秸秆收集损失系数为0.12，稻壳收集损失系数为0.05，玉米芯收集损失系数为0.03[5]。主要农作物秸秆的减量系数为收集损失和农民自用量之和。各农作物秸秆资源减量系数(见表3)。通过各农作物秸秆理论资源量乘以减量系数，计算出农作物秸秆资源可获得量，计算公式为：

目前，在农村农业生产的过程之中，为提高农作物的产量，抵抗虫害，农药与化肥的使用以及极为广泛，破坏了当地土壤的自净能力，形成土壤污染。农药的污染往往会使当地的生态平衡被打破，降低生物的多样性。与此同时，许多塑料薄膜的残留物亦难以得到有效的降解，对土壤的渗透性造成不良影响，进而降低了当地的粮食产量。

式中:MAC是边际减排成本，R是减排比例。假设二氧化碳排放量为Cn，减排量为An，那么方程(9)可以写为:

 

(公式Ⅱ)

式中：Pb为某一地区农作物秸秆资源可获得量,xi为减量系数。

 

表3 农作物秸秆减量系数表

  

类别水稻秸秆玉米秸秆大豆秸秆黄烟秸秆收割、收集损失比例0．150．150．300．10农民自用比例0．150．1500减量系数0．300．300．300．10

在表2、表3的基础上利用上述公式Ⅱ，计算出延边州农业生物质能资源可获得量为166.97万t(见表4)。

 

表4 延边州农业生物质能资源可获得量

  

农业生物质能类型总计水稻秸秆稻壳玉米秸秆玉米芯大豆秸秆烟秸秆可获得量/万t166．979．954．45105．8915．3328．592．76

2.1.3 农业生物质能资源可供应量

根据《农作物秸秆直接燃烧发电项目资源调查与评价技术规定》(试行)和保守性原则，确定农业剩余物资源供应保证系数为0.3，由此计算出延边州农业剩余物资源可供应量为50.09万t。

2.2 林业生物质能资源调查与评价

2.2.1 林业生物质能源理论资源量

(1)森林采伐剩余物。森林采伐剩余物是指林木造材之后的采伐枝桠和造材剩余物，计算森林采伐剩余物理论资源量的公式[6-8]为：

Pc=W·β·(1-δ)

(公式 Ⅲ)

Pc为森林采伐剩余物理论资源量，W为林木总采伐蓄积量，β为林木地上部分的生物量与蓄积量的平均比值，δ为森林采伐平均出材率。

“十二五”期间延边州年森林采伐限额为239.86万m3，这里采用森林采伐限额代替林木总采伐蓄积量。 “十一五”期间森林采伐平均出材率为63%[11]，我国林木地上部分的生物量和蓄积平均比值为1.173[12-13]，将数据带入公式Ⅲ中计算，得出延边州采伐剩余物理论资源量为104.1万t。

(2)林地清理剩余物。林地清理剩余物是在营造林作业过程中对林地进行清理所产生的剩余物，主要包括林下灌木、枯倒木、枯枝落叶等，计算林地清理剩余物理论资源量的公式为：

Pd=Y·ε

(公式 Ⅳ)

Pd为林地清理剩余物理论资源量，Y为造林面积，ε为每亩林地清理剩余物量。

那个包裹里是一件女人打给男朋友的毛线衣，还有一大堆两人的合影，都是两个人相恋那几年里一块出去玩时拍的。这些陈旧的影像本来是可以永恒的，却这么短暂的被舍弃掉了。

根据汪清县营造林地林下资源现状和林地清理剩余物的实测调查，清林剩余物一般为0.2～0.4 t/hm2，按保守性原则，采用0.2 t/hm2，“十二五”期间延边州年均完成造林13 623.08 hm2[9]。将数据带入公式Ⅳ中计算，得出林地清理剩余物理论资源量为4.09万t。

Pe=Z·θ

(3)木材加工剩余物。木材加工剩余物主要为锯未子、板皮、板条、刨花等。

2.2 衰老致心脏胶原交联增强 增龄过程中除成纤维细胞合成和降解胶原失衡致胶原含量增加外，细胞间胶原交联亦增强，形成稳固的胶原网络，抵抗胶原降解，促进心肌纤维化。胶原交联是指成纤维细胞合成原胶原，分泌至细胞外共价偶联形成微原纤维，最终聚集形成具有抗张力作用的胶原纤维的过程。羟基赖氨酸吡啶酚可用于评估胶原蛋白的交联程度。有研究发现，23月龄大鼠心室羟基赖氨酸吡啶酚含量是5月龄大鼠的5倍，提示随着年龄的增加，心脏胶原交联明显增强[13]。

(公式 Ⅴ)

(4)实地调查:实地调查玉米草谷比、玉米粒芯比，木耳袋料重量，红松球籽比，木材采伐量与采伐剩余物比例关系，单位面积林下灌木生物量。

据不完全统计，延边州木制品加工企业超过1 500多家，规模以上的木制品生产企业86户，年商品材消耗量约300万m3。通过对汪清县114家木材加工单位的调查和汪清林业局走访座谈，年消耗商品材29.26万m3，年加工剩余物2.69万t，得出木材加工剩余物产出比例为9.19%。将数据带入公式Ⅴ，计算得出木材加工剩余物为27.57万t。

在对大鼠缺血心脏用高浓度镁溶液进行再灌注，结果使再灌注后心功能指标的下降程度减轻，表明镁对缺血心脏的心功能有保护作用。但Sommers等[2]认为心脏缺血后收缩功能下降是由于心肌内镁含量增加所致。不管怎样，目前认为给镁后的血流动力学变化对IHD是有利的，可以使外周阻力下降、心脏后负荷减轻，继而在心脏做功无明显增加的情况下使心输出量增多。当心肌缺血时，镁通过各种途径(详见后述)对心功能产生保护作用。镁是天然的钙拮抗剂，有直接松弛小动脉平滑肌的功能，并通过刺激内皮细胞释放前列腺环素和内皮源性舒缓释放因子发挥对血管的舒张作用。

(1)文案调查:收集吉林省、延边州和汪清县有关政策、中长期规划和年度生产任务，县统计局定期发布的统计公报、统计年鉴；县发改局、农业局、林业局、交通局、粮食局等部门的有关统计数据和发展规划。通过资料收集了解全县的基本情况。

在大数据背景下，数据库管理将面临着海量的数据，学生必须要学会对这些数据进行分析和处理。因此，高校应当将海量数据分析作为选修课程，每周安排3个课时。NoSQL数据管理技术是对关系型数据管理技术的补充，其中主要包括针对异构海量数据的存储、查询及分析等技术，是电子商务、社交网络和web搜索等新型应用的技术支持，同时这也是大数据背景下数据分析的主要技术。高校可以将NoSQL数据管理技术的应用作为大数据时代数据库技术的“提高篇”。该项课程应当采取课程和实验相结合的方式进行教学，在学期末采用实习报告的方式对学生进行考核。

菲利普·科特勒在《地方营销》一书中提出城市发展新战略，在城市规划中引入营销，认为城市发展必须依靠战略性的地区营销规划，并把它作为一个有力的工具

(5)红松球。根据汪清县特产局提供的数据,汪清县红松球小年产量1 000 t,中年产量4 000 t，2011年为大年产量达8 000 t。采取中年产量计算，汪清县红松球资源量为4 000 t。根据延边州森林资源二类调查资料，汪清县红松蓄积量占延边州红松蓄积量的20%，据此推算延边州边红松球资源量为2万t。

林业生物质能理论资源量为森林采伐剩余物、林地清理剩余物、木材加工剩余物、木耳袋料、红松球理论资源量之和，计算得出延边州林业剩余物理论资源量162.76万t(见表5)。

 

表5 林业生物质资源理论资源量

  

林业生物质能类型小计采伐剩余物清林剩余物木材加工剩余物木耳袋料红松球延边州/万t162．76104．104．0927．5725．002．00

2.2.2 林业生物质能资源可获得资源量

从《办法》适用范围来看，仅仅是针对直接取用水资源办理取水许可的建设项目，而对取用非常规水源或利用公共管网取水的建设项目未规定其需要进行水资源论证。而这些项目若不进行水资源论证，会影响水资源的全口径调配，也不能发挥水资源论证在水资源节约、保护和管理中的前置把关作用。另外，建设项目水资源论证一般只对单个项目进行论证，忽略了多个项目累积影响，缺乏流域和区域整体考虑已成为当前水资源论证中存在的突出问题。

根据调查区域内林业剩余物理论资源量和减量系数计算林业剩余物可获得量。采伐剩余物按采收损失10%计算，确定减量系数为0.2；清林剩余物考虑未采收面积和采收损失，综合确定减量系数为0.4；木材加工剩余物、木耳袋料、松球在固定场所生产，损失较少，确定减量系数为0.1[10]。计算林业生物质能资源可获得资源量的公式为

 

(公式Ⅵ)

Pf为林业生物质能资源可获得资源量，Wi为减量系数。

将表5中的数据带入公式Ⅵ，计算得出延边州林业剩余物可获得总量为134.84万t(见表6)。

 

表6 林业生物质资源可获得量

  

林业生物质能类型小计采伐剩余物清林剩余物木材加工剩余物木耳袋料红松球延边州/万t134．8483．282．4524．8122．501．80

2.2.3 林业生物质能资源可供应资源量

根据调查区域内林业剩余物可获得量和供应保障系数计算林业剩余物资源可供应量，按保守性原则确定采伐剩余物和木材加工剩余物可供应系数为26.14%[11]。木耳袋料、松球、清林剩余物确定可供应系数为0.5。

 

(公式Ⅶ)

Ph为林业生物质能资源可获得资源量，Yi为可供应系数。

按照《综合气象观测业务发展规划(2016—2020年)》的要求,在不断改革中全面提升综合气象观测业务技术水平。无人值守是一种先进的业务运行模式,需要更高素质的业务人员通过更先进的软硬件完成所有的观测任务。本软件从观测员的实际需求出发,以整合碎片化的需求为目的,实现了一些“接地气”的功能,操作简单,可靠实用。软件在投入业务运行的过程中,能正常实现所设计的功能,运行稳定,报警及时,让观测人员能够及时采取有效措施处理故障,有效地保证了业务工作质量。

 

表7 林业生物质资源可供应量

  

林业生物质能类型小计采伐剩余物清林剩余物木材加工剩余物木耳袋料红松球延边州/万t41．6421．771．236．4911．250．90

将表6中的数据带入公式Ⅶ，计算得出延边州林业剩余物可供应资源量为41.64万t(见表7)。

3 结论

根据上述方法和数据计算得出，2017年延边州地区农林业生物质能理论资源量为367.04万t，延边州地区农林业生物质能可获得量301.83万t，延边州地区农林业生物质能可供应量91.72万t(见表8)。延边州开发农林生物质能源具有较强的资源优势和可行性，它不仅可以满足生物质电厂发电、也可以用于供热和中小型企业生产，可以大大减少延边州对煤炭的消耗，减少环境污染。

 

表8 延边州农林剩余物理论资源量、可获得量、可供应量统计表

  

类别合计农业生物质能/万t林业生物质能/万t延边州生物质能资源理论资源量367．04204．28162．76延边州生物质能资源可获得量301．83166．98134．85延边州生物质能资源可供应量91．7250．0941．63

参 考 文 献

[1]Villu Vares(维斯·瓦雷斯).生物质燃料用户手册[M].北京：化学工业出版社，2007.

[2]农业部规划设计院.农作物秸秆资源调查与评价技术规范：NY/T 1701-2009[S].北京：中华人民共和国农业行业，2009：3-9.

[3]田宜水.解读《农作物秸秆资源调查与评价技术规范》[J].农业工程技术.新能源产业,2009(6)：7-13.

[4]毕于运，高春雨，王亚静，等.中国秸秆资源数量估算[J].农业工程学报，2009,25(12)：211-217.

[5]刘志彬，任爱胜，高春雨，等.中国农业生物质资源发电潜力评估[J].中国农业资源与区划，2014，35(4)：133-140.

[6]冯宗炜，王效科，吴刚.中国森林生态系统的生物量与生产力[M].科学出版社.1999：48.

[7]张卫东，张兰，张彩虹，等.我国林木生物质能源资源分类及总量估算[J].北京林业大学学报(社会科学版)，2015,14(2):52-55.

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[9]吉林省统计局，国家统计局吉林调查总队.吉林统计年鉴[M].吉林：吉林大学影像出版社，2011-2015.

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[11]蔡飞，张兰，张彩虹.我国林木生物质能源资源潜力与可利用性探析[J].北京林业大学学报(社会科学版)，2012，11(4)：103-107.