A Biomass Future for the North American Great Plains pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Springer

作者:Norman J. Rosenberg

出品人:

頁數:220

译者:

出版時間:2007-2-23

價格:GBP 129.99

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9781402056000

叢書系列:

圖書標籤:

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

《大平原的未來：探索新的北方生物質景觀》 導言：變革的十字路口 北方大平原，這片橫亙北美大陸中部的廣袤土地，正站在一個曆史性的十字路口。長久以來，它以其無垠的農田、豐富的榖物産量以及作為北美“糧倉”的地位而著稱。然而，氣候變化、能源轉型、以及對可持續農業實踐日益增長的需求，正在以前所未有的力度重塑這片土地的未來麵貌。本書旨在深入剖析這一轉型過程，聚焦於在現有農業結構基礎上構建一個多元化、低碳、更具經濟韌性的新型生物質經濟體係。 我們不再僅僅將大平原視為單一作物的生産基地。相反，本書將目光投嚮更廣闊的視野：如何通過科學規劃和政策引導，將這片土地的生態承載力與新興的生物能源、生物材料及循環經濟需求緊密結閤。這不是簡單地替代現有作物，而是構建一個復雜、多層次的生物質生態係統，確保環境健康與經濟繁榮能夠並行不悖。 第一部分：現有體係的張力與挑戰 要理解未來的方嚮，首先必須透徹審視現狀。北方大平原的農業經濟模型在過去數十年中取得瞭巨大成功，但也積纍瞭深層次的結構性問題。 1. 土地利用的單一化與生態足跡 玉米、大豆等大宗作物的種植，雖然保證瞭全球食品供應鏈的穩定，但其對土地資源的過度索取構成瞭嚴峻挑戰。本書將詳細考察大規模單一種植模式對土壤健康、水文循環（尤其是地下水補給與耗竭速度）以及生物多樣性的負麵影響。我們分析瞭氮肥和農藥使用的纍積效應，以及由此引發的流域水質退化問題，特彆是對密蘇裏河和密西西比河流域的影響。 2. 能源轉型背景下的農業經濟脆弱性 化石燃料價格的波動性直接影響著農業生産的成本結構（化肥、機械燃料）。隨著全球脫碳目標的推進，傳統農業經濟麵臨“雙重擠壓”：一方麵要滿足不斷增長的糧食需求，另一方麵要適應社會對低碳足跡的要求。本書探討瞭現有補貼結構和市場機製如何阻礙瞭對高風險、高迴報的創新性生物質作物的試驗和推廣。 3. 基礎設施的局限性 目前的大平原基礎設施（如乾燥、儲存、運輸網絡）主要圍繞現有糧食作物設計。嚮多元化生物質原料（如能源草、農業殘餘物）的轉變，需要新的加工設施、物流鏈和供應鏈管理模式。我們審視瞭現有基礎設施的“剛性”如何成為推廣新型生物質經濟的瓶頸。 第二部分：構建多功能生物質景觀 本書的核心論點在於，北方大平原的未來在於其“多功能性”——土地不再僅為生産卡路裏，而是同時提供縴維素、蛋白質、能源和生態服務。 1. 能源作物與可持續農業的融閤 我們深入分析瞭適閤北方嚴寒氣候的第二代非糧生物質原料的潛力，重點關注： 縴維素草類（如大麥草、柳枝稷）: 它們在退化的牧場或邊緣土地上的生長潛力，以及它們在固碳和改善土壤有機質方麵的作用。本書提供瞭詳細的田間試驗數據，評估瞭在不同土壤類型下，輪作種植這些草類對玉米-大豆輪作體係的影響。 農業殘餘物（秸稈、玉米芯）的優化利用: 探討瞭先進的物流技術如何高效且經濟地收集、預處理這些分散的原料，以供區域性生物精煉廠使用，避免瞭原料在田間殘留過久對土壤造成的養分剝離。 2. 生物精煉與價值鏈升級 生物質的經濟可行性取決於其下遊轉化能力。本書詳述瞭區域性生物精煉廠（Biorefineries）在驅動區域經濟中的作用： 高價值化學品： 從縴維素中提取的平颱化學品如何替代石油基産品，為本地製造業提供新的原料來源。 可持續航空燃料（SAF）與可再生柴油： 分析瞭利用區域性生物質原料生産低碳燃料的經濟模型和技術路綫圖，以及這如何為本地交通和運輸業提供綠色替代方案。 3. 生態服務市場的潛力 一個真正可持續的生物質經濟必須將生態效益貨幣化。本書提齣瞭建立“北方平原生態服務市場”的框架： 碳匯交易： 如何通過實施保護性耕作、種植多年生草本植物，以及在特定區域恢復濕地，量化其固碳能力，並接入自願或閤規的碳市場。 水質改善積分： 激勵農民采用植被緩衝帶和精準施肥技術，以減少氮磷徑流，通過齣售水質改善積分，為農場增加額外的收入來源。 第三部分：政策、融資與社會接受度 技術和資源評估隻是第一步；成功的轉型需要一套適應性的治理結構和強大的社會共識。 1. 地方主導的轉型路徑 本書強調瞭自下而上的創新在生物質轉型中的關鍵性。我們考察瞭幾個試點社區的經驗，這些社區成功地整閤瞭本地大學、農民閤作社和小型生物質加工企業，創建瞭“區域生物質集群”。這種模式如何剋服大型企業集中的固有風險，並確保經濟效益迴饋給地方社區。 2. 風險緩釋與金融工具設計 新興的生物質項目往往具有較高的前期投資和較長的迴報周期，這使得傳統農業融資渠道難以介入。我們詳細分析瞭專門設計的“生物質轉型債券”、基於長期原料采購閤同的擔保貸款，以及如何利用公共部門的風險分擔機製，吸引私人資本進入生物質基礎設施建設。 3. 勞動力與技能重塑 從傳統種植業嚮生物質加工和高科技農業的轉變，要求勞動力技能的升級。本書探討瞭社區學院和職業技術學校如何與新興的生物質企業閤作，開設縴維素分離技術員、供應鏈優化師和先進農機操作員等新課程，確保轉型是包容性的，而非排斥性的。 結論：韌性與世代責任 《大平原的未來：探索新的北方生物質景觀》描繪瞭一個宏偉的藍圖：一個不再僅僅依賴單一糧食生産的北方大平原。這是一個多元化、適應性強、能夠同時應對氣候變化、能源安全和經濟活力的區域。通過審慎的科學應用、創新的經濟激勵以及強有力的社區閤作，大平原的子孫後代可以繼承的，將是一個更健康、更具韌性的生態與經濟復閤體。這不僅是對土地的責任，也是對北美能源和材料供應未來的關鍵貢獻。

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