人類對(duì)化石燃料等傳統(tǒng)能源的強(qiáng)度開發(fā)利用不僅使其資源耗竭，也帶來了很多環(huán)境問題。因此，新能源的研究和開發(fā)利用受到了越來越廣泛的關(guān)注。其中，生物質(zhì)能源是一種可再生的清潔能源，也能在改善空氣質(zhì)量、增加碳匯、減緩氣候變暖等方面起到積極作用。最近十幾年，美國不斷加大投入，生物能源生產(chǎn)出現(xiàn)了空前的增長。據(jù)可再生能源協(xié)會(huì)2012年資料顯示，美國酒精產(chǎn)量從2001年的不足20億加侖上升到2010年的130億加侖。而自2010年1月起，美國已有189個(gè)酒精加工廠投入運(yùn)行，仍有15個(gè)在建。美國的能源獨(dú)立和安全法案（EISA2007）規(guī)定截至2022年美國酒精產(chǎn)量應(yīng)達(dá)到360億加侖，其中150億加侖必須由第一代能源作物玉米作為原料，其余210億加侖將由第二代能源作物生產(chǎn)。如此快速、大規(guī)模的發(fā)展生物能源，對(duì)水文水資源會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？
中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所生態(tài)徐憲立研究員的研究團(tuán)隊(duì)與美國學(xué)者利用美國中西部地區(qū)的觀測資料（1930s–2010年）對(duì)這一問題進(jìn)行了深入的探討。研究發(fā)現(xiàn)，自二十世紀(jì)二十年代至七、八十年代，小谷粒作物（小麥和燕麥）以及牧草種植面積持續(xù)下降，而能源作物如玉米和大豆則不斷增長。種植模式由原有的混合種植（小麥、燕麥、玉米和牧草）轉(zhuǎn)變成相對(duì)單一的種植模式（玉米、大豆輪作）?；旌戏N植模式猶如多年生植物，農(nóng)區(qū)四季都有植被生長，因此，一年內(nèi)大部分時(shí)間都有作物消耗水分（蒸散），而相對(duì)單一的一年生作物只在生長季對(duì)水分的需求較大。如此，種植模式在一定程度上改變了降雨的分配方式，導(dǎo)致蒸散量下降而入滲增加，進(jìn)而引起河流的基流增加。作者用55個(gè)流域的水文資料，研究表明，自20世紀(jì)30年代以來，35%的流域總徑流量有增加趨勢(shì)，而58%的流域基流在增加（增速為1.1±0.4 mm/年），另外，景觀變化對(duì)基流增加的貢獻(xiàn)大于氣候變化。隨著技術(shù)的發(fā)展和需求的增加，第二代能源作物（多年生植物）的大范圍種植不可避免，而這種種植模式的改變也將在一定程度上影響當(dāng)?shù)厮臓顩r。因此，能源作物的擴(kuò)展應(yīng)該評(píng)估其對(duì)水文水資源的影響。這一研究成果發(fā)表在Journal of Hydrology 497 (2013) 110–120)。
論文鏈接(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169413004186）