生物质资源潜力评估对于中国生物质能发展、碳中和目标实现、乡村振兴以及消除贫困等方面均具有重要意义。然而，中国当前缺乏一套公开可得的、高空间分辨率的生物质资源潜力数据集。近期，清华大学蔡闻佳教授研究组研制并发布了一套细分各类农业剩余物（9种）、林业剩余物（11种）及能源作物（5种）的全国生物质资源潜力数据集。该数据集考虑了粮食安全、林地保护、生物多样性保护等多项政策约束，并提供了5种不同开发程度下生物质资源潜力的空间分布图。

上述研究成果以《中国高空间分辨率生物质资源潜力数据集》（A high spatial resolution dataset of China’s biomass resource potential）为题，于6月15日发表在国际学术期刊《科学数据》（Scientific Data）。

为将全球温升控制在1.5度或2度目标以内，生物质能碳捕获与封存技术被认为是最为重要的负排放技术之一。然而，实际的供给潜力是否能够满足综合评估模型中对该项技术较高的需求仍有待进一步论证。此外，为推动生物质能基础设施（如：生物质发电厂、生物质乙醇厂等）的落地，高空间分辨率的生物质资源潜力数据集是生物质能供应链优化模型、生物质基础设施选址研究的关键基础数据。然而，当前的生物质资源潜力评估存在生物质资源类型不够全面、空间分辨率较低、对政策约束考虑不足、数据不公开等问题。

研究基于遥感数据、地理信息技术、统计数据核算、空间降尺度等多种方式，搭建了清晰透明的生物质资源潜力估算框架（图1）。在评估中，农业剩余物包含玉米、小麦、水稻等9种主要农产品的剩余物；林业剩余物包括4类木材（含竹材）的开采与加工剩余物和7种林业间伐剩余物；能源作物的潜力评估讨论了2种边际土地和5类能源作物的组合。最后，基于不同生物质能利用情景，研究对各类生物质资源潜力图进行了汇总。

图 1 生物质资源潜力评估框架

研究结果显示，中国边际土地面积约达61-168万平方公里，农林剩余物资源潜力分别为8.5亿吨和3.4亿吨，能源作物的资源潜力可达7.4-9.6亿吨。在不同的开发程度下，生物质能资源潜力约为1.9-41.2 EJ，相当于0.68-14亿吨标准煤（图2）。

图2 中国生物质资源潜力空间分布

研究公开发布了高空间分辨率的各类生物质资源潜力分布图，数据使用者可根据自己的需求对各类数据进行汇总使用。通过数据分析可以发现（图3），中国各省生物质资源的主要类型有所不同。对于农业剩余物来说，中国的北部与华北地区以玉米秸秆为主，南部、东部、中部地区以水稻秸秆为主。对于林业剩余物来说，西北地区的林业剩余物主要源于林间间伐，而东部、中部和南部地区可考虑对木材加工过程的剩余物进行开发与利用。尽管当前中国暂未种植能源作物，中国西南部（如云南、四川等地）有较多边际土地可供进一步地开发利用。在能源作物选种方面，可考虑在中部和南部地区种植桉树和芒草，在北部及东北部地区种植柳树与芒草。该数据集与当前主流评估结果在全国和区域层面均保持较好的一致性。该数据集包括GeoTIFF，NetCDF和Excel三种数据格式，可供不同学科的研究者使用。

图3 中国各省农林剩余物资源潜力及原料类型占比。

清华大学地学系博士生汪蕊为论文第一作者，蔡闻佳教授为该论文的通讯作者。论文合作者包括课题组博士生沈鉴翔，博士后张诗卉，清华大学地学系俞乐副教授及课题组博士生曹博文、李伟副教授及课题组博士生朱磊，清华大学环境学院王灿教授及课题组博士生李晋，清华大学五道口金融学院博士后聂耀昱。该研究得到国家自然科学基金等项目的支持。

论文链接：（https://www.nature.com/articles/s41597-023-02227-7）

供稿：汪蕊

编辑：王佳音

审核：张强