研究，一部分的特别功能欧洲森林管理替代方案的可持续性影响评估

桉树生物质能源使用对葡萄牙桉树森林木材可用性的影响分析:模拟研究

• 摘要
• 简介
• 方法
  • 模拟器的描述
  • 用于测试模拟器的方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

蓝桉在19世纪下半叶被引入葡萄牙，但直到最近，它的范围才从1965年的约70,000公顷(Direcção Geral dos Serviços Florestais e Aquícolas (DGSFA) 1966a, 1966b)增加到739.515公顷，使其成为该国第二大最重要的物种(Autoridade Florestal Nacional (AFN) 2010)。e .桉不仅在森林面积方面，而且在经济方面都发挥了重要作用，为该国最重要的工业之一的纸浆和造纸工业提供原材料。桉树种植园已成为其他土地用途的替代品，与草原、雨养农业、灌木林地、海洋松林竞争，最近还成为废弃土地的替代品(Soares et al. 2007)。

近几十年来，利用生物质能发电已成为一个普遍的话题。短轮作林业作为短轮作灌木林作物的一部分，已变得极为重要，因为许多欧洲政府认为生物质在履行《京都议定书》(联合国1998年)下的承诺方面发挥着重要作用。到2010年，欧洲预计将有12%的电力来自可再生资源(Abell 2005)。

生物质能在能源生产中的作用在巴西是很高的。巴西在制浆和造纸工业上的巨额投资导致了密集的选择计划，使用克隆、控制杂交和桉树的微繁殖。桉树茅而且桉树saligna) (Abell 2005)。

2005年，《葡萄牙能源战略》指出，需要通过建设15座由森林生物质供应的新热电厂来增加电力基础设施(Diário da República (DRE) 2005a)。这些电厂生产的能源价格具有竞争力(109欧元/兆瓦时)，仅次于光伏能源(DRE 2005b)。该战略还建议为利用森林生物质进行本地化能源生产的新技术研究提供资金(DRE, 2006年)。

在过去的30年里，葡萄牙的林业木材链(FWC)工业一直在使用生物质生产热能和电能。2008年，纸浆和造纸工业消耗的74%的能源来自生物燃料;其中，生物质产生的能量中81%来自纸浆生产的子产品(黑液)，17%来自e .桉而且松果体松树树皮，其余2%来自灌木和农工业残留物(Associação da Indústria Papeleira (CELPA) 2009)。

第一个生物质工厂Mortágua于1999年开始运行，容量为63 GWh，生物质消耗为109,000 Mg/年。继该电厂之后，又在2007年和2009年安装了另外三座电厂，总功率为380 GWh/年，消耗为70万Mg/年。2010年，另外四个生物质能工厂计划上线。

在葡萄牙,e .桉林分主要用于纸浆生产。与其他有其他目的的物种不同的是，e .桉对木材的尺寸没有限制，只要根据预先确定的顶部直径消除树顶，就可以将它们用于生物能源。尽管由于林分生长取决于林分密度和立地质量，因此很难确定一个固定的林分龄，但轮作年龄通常由平均的发展和当前的年体积增量来确定。因此，根据木材的需求，轮作年限可以从8年到14年甚至更长。多年来，间距试验确定了理想密度约1200棵树，林分密度和造林作业成本折衷(Ribeiro等，1997年)。尽管这种植物一直被用于制浆，但最近对生物能源的兴趣要求在本研究中也考虑一种不同的森林管理方法(FMA)。用于生物能源的物种通常因其再生能力强、生物量质量好(含水量低)和生产力高而被选择。因此，高密度和较短的轮种(但不能太短，以便给它生长的时间和减少叶片的数量)是这种管理方式的首选。到目前为止，没有研究检查e .桉已经在葡萄牙发表了该研究的生物能源潜力。

鉴于目前向纸浆厂提供木材的市场压力以及未来向生物能源厂提供生物质的压力，研究同一种原料的两种用途之间可能的竞争和冲突是很有趣的。本文的主要目的是调查不断增加的生物量需求对可用于纸浆生产的木材的影响。为了做到这一点，Barreiro和Tomé(2011)中描述的SIMPLOT区域模拟器进行了改进，以模拟EFORWOOD项目范围内考虑的两种最密集的FMAs:均匀树龄林业和短轮作林业(P. Duncker, S. Barreiro, G. Hengeveld, T. Lind。W.L.梅森，S. ambrowitz和H. Spiecker未出版的手稿)．因此，对模拟器的改进可以看作是本文的次要目标。

结合生物质需求的两种情况，研究了用于制浆木材生产和生物能源生产的几种新的年种植面积的备选组合:一种考虑到没有生物质需求，另一种以每年百分比增长为特点。

方法

在描述对SIMPLOT模拟器所做的修改之前，先简要描述一下原始版本。在对模型的更新版本及其总体结构的说明之后，简要介绍了生物量来源。

模拟器的描述

原始SIMPLOT模拟器的概述
Barreiro和Tomé(2011)详细描述了SIMPLOT的前一个版本。这是一个非空间明确的区域模拟器，设想使用国家森林清查图作为输入。利用生长模型在1年时间步内模拟各种桉树林分的发育。为了简化模拟器的生长模块，根据林分中桉树体积与林分总体积的比值，将混合林分面积(与纯林分面积相比不是非常显著)转换为纯林分面积。森林资源的演变主要是由木材需求驱动的，同时也考虑到其他驱动因素，如火灾发生、土地利用变化(LUC)和森林管理变化。驱动程序被组织在独立的模块中，并分两步实现:驱动程序的总数，代表模块的输入;和每一站事件发生的概率，通常由一个概率函数设定，并通过蒙特卡罗模拟实现。如果发生了事件，模拟器将根据该事件采取特定的操作。驱动程序的影响通过场景表示，仿真运行依赖于一系列用户定义的参数。模拟器预先假设，只有达到用户定义的旋转数的树架才能被放弃，在相同的FMA下重新种植，或更改为不同的。 Furthermore, SIMPLOT works based on a set of implicit assumptions, namely, burned stands are harvested, salvage wood is considered, and surplus harvested biomass is left on site to offset nutrient removal.

对SIMPLOT的改进
SIMPLOT的前一个版本没有考虑生物质的使用。生物量可以从不同的来源分配:森林残余物(来源_残留)、生物能源种植园(来源_能源)和用于制浆的木材生产森林(来源_木)．森林残余物包括从未被制浆工业使用的烧毁的林分中获得的生物量、根据采伐方法而不同的采伐产生的树顶、树枝和树皮的生物量，以及从林分的枝条选择操作中产生的生物量。为了在模拟器中集成这三种生物质能来源，根据来源的不同，采用了不同的方法。

为了使SIMPLOT能够模拟生物量的使用，我们做了几个显著的改进:(1)在情景中将生物量需求和能源用途面积的年种植面积作为驱动因素，并增加了模拟参数，主要是关于短轮林业的;(2)生物量比函数，预测在给定高度以下(因此到某一直径)的树木组分的生物量，将其整合，以便计算生物量残留;(3)增加生长模型，模拟生物能源生产支架的生长;(4)创建了两个收获模块，用于收获生物能源支架。

有必要列入一项关于砍伐木材生产种植园以获取能源的假设:如果使用来源的生物量不能满足生物量需求_残留和源_能源在美国，只要木材需求得到满足，木材生产森林就可以被采伐用于能源。另一个假设与火灾有关:树叶的生物量被完全摧毁，但树皮和树枝受损，生物量分别减少40%和25%。

经过改进后，SIMPLOT现在包括两个需要满足的模拟层面的需求:纸浆和纸张生产的木材需求和生物能源生产的生物质需求。图1显示了模拟器目前的结构，包括新的模块和每个模块对满足木材和生物量需求的贡献。前三个框表示输入文件。从场景和模拟参数输入文件派生出的下一层框显示了每个驱动程序模块所需的输入总量。级联框代表模块，箭头表示每个模块运行的顺序:首先是生长模块，然后是与驱动因素相关的模块:火灾、收获生物能源种植园(BP/E)、收获用于纸浆生产的木材生产林(WP/W)、收获用于能源生产的木材生产林(WP/E)、LUC和FMAs的变化。

仿真参数、驱动程序和场景
包含运行驱动程序模块的信息的场景输入文件已经重新构造。在列入短轮FMA之后，需要具体说明每年模拟中用于生物能源生产的生物量的收获总量(代表生物量对能源的需求)和新的生物能源种植园的面积。除了这些变化外，还包括了与均匀时效(WP)向短旋(BP)的转化有关的面积比例以及与之相反的面积比例。图2给出了模拟器目前功能的更详细的概述。

关于短轮林业的新用户定义参数为:轮长、起始密度和轮数。分类和收获系统也增加了之前的列表。目前，除了顶部直径，它还集成了原木长度和四个虚拟变量，用于定义可能的采伐系统:(1)顶部(树皮上的木材);(二)树枝(包括树叶在内的整棵树的);(3)树皮(除顶部树皮外的整棵树的);(4)顶部有树枝(整个顶部包括树皮、树枝和叶子)。

生物量比例函数
在模拟器的上一个版本中，有一些来自采伐林分的生物质残留物，但这些物质没有被计算在内。在目前的版本中，这种材料被估计和假设用于生物能源生产代表生物质的三种来源之一。为了计算生物量百分比，使用了依赖于树冠直径的树木生物量比率方程(L. Fontes, M. Tomé， J. Tomé和M. B. Coelho)未出版的手稿)．顶部的生物量是根据树木的每个组成部分估算的:木材、树皮、树枝和树叶。方程被应用到平均树木，然后从每公顷树木的数量估计残留的总生物量。为了实现生物量比率方程，需要确定平均树的高度(Tomé et al. 2007b)、到树冠基部的高度(Soares和Tomé 2003)、优势树的直径(Tomé et al. 2007a)和树顶高度。在本研究中，考虑了2米长的原木。沿着茎部计算每根原木(di)底部的直径，直到超过计划收割的顶部直径为止。直径(di)是用现有的锥度方程在树皮上计算的(Tomé等，2007b)。最后一根原木的高度是从上一根原木的底部或顶部选择的，以便获得与计划直径尽可能接近的顶部直径。所用的所有方程见表1。

这一改进可以考虑不同的收获系统，从更密集到更不密集的生物量去除，这取决于从现场去除的残留物的数量。

增长模块更新
在SIMPLOT的上一个版本中，生长模块集成了不均匀树龄林和纯均匀树龄林(产木林)的生长模型。该版本包括Globulus 3.0 (Tomé et al. 2006)模型的改编，以便对非常密集、纯净、年龄均匀的林分产生更准确的估计(Barreiro 2012)，该模型用于模拟用于生物能源生产的林分的增长。

运行模拟器
在用生长模块更新林分生长之后，要运行的第一个驱动模块是“hazard -fire”。该模块被更新为生成两种不同的输出。在确定哪些林分被烧毁后(蒙特卡罗模拟)，它将用于制浆的回收木材的体积从用于生物能源生产的残渣生物质中分离出来。将砍伐一定比例的工业用烧过的木材所产生的残余物的生物量与不用于工业的林分的总生物量结合起来，作为能源生物质的第一个来源。

图1中接下来的三个模块是收获模块。第一个(收获BP/E)，负责收集由第二种生物质能源组成的生物能源支架。该模块采集所有已达到模拟参数定义的旋转长度的用于能源生产的林分，而不管场景中定义的生物量需求如何。该采伐作业产生的地上生物量总和为之前采伐的燃烧生物量，并与生物量需求进行比较。如果生物质需求得到满足，则认为剩余的生物质可用于出口。如果没有，收获的生物量将继续通过后续单元的生物量产出增加，直到相应的需求得到满足。

这个模块之后是一个负责收获纸浆生产的支架(收获WP/W)。它产生两个输出:收获量，这是添加到从消防模块输出的打捞木材的体积，以及残留物的生物量，包括枝条选择生物量。如果仍然需要满足生物质需求，这最后的生物量产出也有助于生物质的第一来源。Alves(1996)确定，在一次间隔试验(500至1667棵树/公顷)中，与总立得干生物量相比，该操作中去除的生物量在47.57%至57.41%之间，平均值为53.24%，从高密度到低密度之间没有变化规律。在缺乏其他资料的情况下，在与森林专家讨论之后，用这个数值来计算全国的生物量。收获是基于年龄相关的概率，选择站与蒙特卡罗模拟。该模块一直运行，直到满足木材需求，并在运行过程中产生生物质残渣。这种生物量产出，加上燃烧林分产生的生物量，是生物量的第一来源。

此时，将收获的总生物量与生物量需求进行比较，如果未达到场景中定义的数量，则可以运行另一个收获模块。模块收获WP/E负责收获纸浆支架的能源生产。这个模块的运行将取决于木材需求是否得到满足，而生物质需求是否得到满足。因此，如果有足够的木材来满足木材需求，就可以确保纸浆架只用于能源。这个模块是基于和上一个模块相同的原理，不同的是整个收获的材料被用于生物能源。该模块的产品构成了生物质的第三个来源。

在运行了负责满足这两个需求的模块之后，又运行了负责土地使用的模块:造林和砍伐森林。目前，造林单元必须考虑到要种植的两种不同的林分:木材生产林分和短轮生物能源生产林分。该模块运行的原理与Barreiro和Tomé(2011)中描述的相同，但已进行了更新，以便根据每个FMA场景中定义的区域设置新的生物能源种植园。森林砍伐模块未被修改。

最后，要运行的最后一个模块是fma之间的更改，它定义了模拟期间每年fma之间更改的百分比。FMA算法的主要输入信息是从一个FMA到另一个FMA的转换百分比。因此，下一步是确定以公顷为单位的面积，以及每年模拟中从WP转换为BP和从BP转换为WP的相应林分数量。蒙特卡洛模拟是用来决定哪些看台转换为不同的管理方法。

需要强调的是，如果在给定年份的模拟过程中的任何时刻满足了生物量需求，则假定从芽选择和收获残留物中获得的生物量将留在现场，以最大限度地减少营养流失。

用于测试模拟器的方法

输入数据
模拟使用NFI1997-98年的国家森林清查(NFI)桉树样地作为输入。本案例研究共包括786个地块，分别为纯均匀林分和不均匀林分以及桉树混交林，占地805,546公顷(相当于674,908公顷纯林分)。所有地块均被划分为木材生产林(WP)。生物量生产(BP)林分将由基于每年模拟场景中定义的新林分面积模拟的生物能源林分表示。
场景及仿真参数说明
为了便于分析，在不同情景下，驾驶员的木材需求总量、危险-火灾和森林砍伐考虑相等。从1998年到2008年，木材消费量、燃烧面积和LUC基于国家森林统计数据(Pereira et al. 2010)。在整个模拟期间，不同fma之间的变化被认为是无效的。下面描述与每个驱动因素相关的基本假设。

2008年以来的木材需求演变是基于纸浆和造纸厂(Altri 2010)宣布的到2010年的生产能力增加。从2010年开始，每年增长0.3%。对于危险火灾，2008年以后燃烧区域的模拟是基于对1963年森林火灾历史数据的分析(不包括2003年和2005年的特大火灾)，并使用蒙特卡罗模拟生成了在此期间发生两起中-高严重程度火灾的桉树燃烧区域的时间序列(图3)。森林砍伐被定义为占总森林面积的比例。这一比例在模拟期间被认为是恒定的，其计算方法是将1986-2000年期间登记的平均森林砍伐率(Pereira等人，2010年)乘以全年森林总面积。

直到2015年，生物质消耗的估计是基于正在运行或计划在不久的将来运行的生物质工厂的能力(Campilho，个人通信)。2015年以后，每年增加0.9% (BD1)。我们还研究了一个不考虑生物量需求(BD0)的情景(图3)。由于没有关于生物能源植物每物种消耗的生物量的信息，因此认为50%的原料来自桉树。这一选择涉及到51%的森林面积被覆盖的事实e .桉而且松果体松树，这是用于生物能源的物种。本研究中考虑的采收系统的特点是去除树皮、树枝和树梢。因为目标是评估可用的最大生物量，所以假设去除效率为100%，以及芽选择操作产生的材料的总利用率。

造林总量来自于能源新种植园和纸浆新种植园的总和。造林情景是基于1995年至2000年期间桉树新种植面积的平均值(Pereira et al. 2010):每年4833.3公顷^－1．另外三个水平的新种植园被考虑:33%、66%和100%的增长。在四个造林水平的每一个中，测试了四种不同的生物能源种植量(图4)，得出了16个备选方案，生物量需求(BD1)增加0.9%。此外，将除生物能源种植外的四种种植情景与无生物质需求情景相结合。总共确定了20个场景，并根据生物量需求组合命名，即纸浆种植场景和生物能源种植场景。

关于每项林业管理的详细资料及造林业务的摘要载于附录表a .1。所有场景均采用附录中表A.2所示的模拟参数进行测试。

SIMPLOT是随机运行的，试图通过对每个场景执行多个模拟运行来说明自然的可变性。输出按场景平均。

结果

将SIMPLOT应用于新木材生产和生物能源种植园不同水平的情景，可以绘制可采伐木材量与两种生物质需求情景的木材需求(图5和图6)。

根据预测，2018年至2021年的潜在木材量(视情况而定)不足以满足木材需求。采伐木材的数量是不稳定的，呈现出循环的行为。

在无生物量需求情景(BD0)下，将4种纸浆种植水平与无生物能量种植水平相结合。这些方案都未能成功满足木材需求。但是，随着新的木材生产种植园面积的增加，体积赤字减少了(图5)。

在BD0情景中使用的相同造林水平组合，在BD1下模拟的收获体积在整个模拟期间显示出类似的模式(图6)。然而，在BD1下，体积不足更为严重，因为木材生产林负责供应木材和生物能源需求。

结合BD1的其余12个造林级别显示出相同的周期性行为，在一些情景中，2018年后采伐量的峰值几乎达到木材需求(图6)。新建木材生产人工林的最高水平增加了潜在采伐量;事实上，能够更接近满足木材需求的情况是每年新增木材生产种植园面积达6444公顷^－1．此外，对于同样水平的新制浆种植面积，可用于制浆的木材数量随着生物能源种植面积的增加而增加。这主要是因为当可以从生物能源种植园获得生物质时，就避免了使用纸浆种植的林分来获取生物能源。

模拟采伐量的周期性行为是由不同年龄层的森林面积波动和森林生产力共同作用的结果。2011年以后，可以观察到老年人的森林面积减少。因此，从2021年起，除2026年和2036年外，只有第8个年龄级的森林面积被砍伐(图7)。对于这些年份，按年龄级划分的森林面积分布允许在第9个年龄级再次进行砍伐，这证明了图6中观察到的采伐量峰值是合理的。桉树面积按年龄级分布，平均产量在10米左右^3.哈^－1一年^－110岁的孩子支持森林资源正在枯竭的观点。

按生物质来源对生物质能源的利用进行了图形化分析(图8)。

森林残留物(源_残留)，其中包括燃烧和收割，以及被证明是生物能源供应的最大贡献者。这证明了在木材需求不再安全的情况下，满足生物量需求的问题是合理的，因为如果没有树木可以采伐木材供应，就不会产生残留物来增加源_残留．

结果表明，在模拟的第一个十年中存在大量的土壤残留物。一方面，这反映了消耗的减少，因为当时运行的生物能源工厂数量很少，另一方面，严重森林火灾造成大量生物质残留物。这两个土壤生物量峰值代表了2003年和2005年的严重森林火灾。此外，模拟土壤残基随着生物量需求的增加而急剧下降，表明残基被用作生物量来源。

每当源头没有足够的生物量时_残留在美国，新的制浆木材生产种植园负责确保生物质供应，这在没有生物能源种植园的情况下尤为突出。这解释了在BD0和BD1下无生物能源种植情景下的可用面积的负面影响。此外，木材生产种植园有助于满足来自Source的生物质需求_残留和源_能源无法满足需求。

对于给定的纸浆种植面积，使用生物质作为能源的负面影响可以通过生物能源种植的增加部分抵消(BD1_4833_0, BD1_4833_1666, BD1_4833_3222和BD1_4833_4833)。

模拟结果表明，BD1的收获量远远低于BD0的收获量，这表明生物能源需求对纸浆的潜在收获量有负面影响。对于较高的纸浆种植水平，产量赤字相当小。因此，就木材需求而言，最佳方案是考虑最高的纸浆种植水平BD1_9666_0。然而，如果目标是最大化这两种需求，则选择将有利的纸浆种植园水平与合理的生物能源种植园相结合，如6444公顷的木材生产区与3222公顷的生物能源(BD1_6444_3222)。

讨论

这项模拟研究的目的是评估使用生物质作为能源对纸浆工业可用木材的影响。在这个意义上，为了保证最大限度地去除生物量，建立了一些假设和限制条件。在这项研究中，不同的情景是基于几个假设进行预测的，在解释得到的结果时必须考虑到一些约束条件。需要注意的最重要的一点是缺乏与生物质需求有关的统计数字，也缺乏关于生物能源植物消耗桉树数量的知识。

据认为，随着生物能源需求的增加，更多的采伐残留物被从森林土壤中清除，从而形成了“源”_残留．随着生物量需求的增加，土壤残留物的减少表明了这一点(图8)。实际上，正如本研究观察到的，在纸浆管理的林分中，土壤残留物的清除通常不那么密集。首先，人们考虑了最密集的采伐方法，即去除整棵树的顶部、树皮和树枝，而通常的做法是将树皮或顶部留在土壤上。其次，考虑了芽选择操作产生的生物量，以充分整合源_残留然而在大多数情况下，由于高昂的运输成本，它们被留在了土壤中。最后，在收获残渣时都撤除了，操作效率总是低于100%。但是，如果把一些生物质成分留在场址上，就必须从其他来源获得更大的贡献，以满足生物质的需求，即从为生物能源而种植的林场，甚至从专门为制浆而种植的林场。如果收获残留物留在土壤中，养分的流失就会减少，而且还有助于防止土壤侵蚀。尽管最近的研究表明，在地中海条件下，在土壤表面保留收获残渣并不比去除它们更能促进树木生长(Jones et al. 1999, Madeira et al. 2010)，但只有将收获残渣纳入土壤中，尽管会造成砍伐带来的负面影响，但对树木生长却有积极影响(Madeira et al. 2010)。反过来，生物能源种植园(来源_能源)的管理强度高于纸浆林场(见附录表A.2)，根据柳树的管理类型(柳树Sp .)和杨树(杨树sp.)，在没有任何环境问题的情况下，将所有地上生物量从场地移除。

但是，这些假设对生产力预测没有影响，因为SIMPLOT基于经验增长模型，没有充分考虑营养问题的灵活性。此外，这一假设对生物多样性没有负面影响，因为已证明移除采伐残留物不会减少林下物种多样性(Carneiro et al. 2007)。

大多数(73%)葡萄牙森林为私人所有，私人拥有的桉树林属于两种所有权:(1)那些进行投资而不关心维护并获得最终砍伐利润的人;(2)那些进行投资、管理森林并在意外需求出现时进行砍伐的人(Baptista和Santos, 2005)。在这种情况下，尽管纸浆和造纸行业负责15.445万公顷桉树林的可持续管理(CELPA 2011年)，但要在国家层面实现可持续森林管理，就很难不给森林生产力带来负面影响。此外，一些森林所有者已经开始出售他们的木材作为生物能源用途，因为这是有回报的。然而，考虑到生物质能的能量效率，尽管气候影响政策鼓励使用生物质能作为能源，生物质能应该用于生产热量和热电联产，而不是专门生产电力。此外，与将木材用于能源生产相比，在工业中使用木材可以为森林部门带来更多的附加值和更高的就业(图9)。基于上述原因，本研究还假设纸浆林可以用于生物能源生产(来源_纸浆)当木材需求已经得到满足时。这一假设的结果是，生物质来源于源_纸浆是否用于满足生物能源种植园年种植少于1611公顷的场景的相应需求^－1(图8)。

除了SIMPLOT所基于的假设之外，还应该讨论由模拟参数设置的一些约束，如收获的最小年龄和收获的概率，以及收获的方法。葡萄牙的桉树森林正经历着其他研究中提到的过度采伐的情况(Nabuurs等，2007年)。当木材需求没有得到满足时，这意味着当年的采伐量不足，或者根本没有采伐量。以BD1_6444_3222情景为例(图7)分析不同年龄层的区域分布，可以清楚地看到，林分结构从2003年和2005年的大火开始发生了巨大的变化，随后由于满足木材需求的采伐压力而加剧。2021年之后，没有足够的面积来满足木材需求，因为在8岁以上的年龄组中没有面积。这可以通过模拟中假定的最小采收年龄设定为8岁和对较老的林分建立更高的采收优先级来解释。

只要森林确保满足木材需求，生物质的第一来源就在一定程度上得到保证，否则就可能需要专门种植能源。在这种情况下，选择不同的桉树品种甚至不同的物种可能是明智的。根据一些研究，桉树的种类除了e .桉具有更好的灌丛能力和更高的产量(Sims et al. 1999)。

生物能源生产林分采用Globulus模型的改编版本进行模拟，该模型是根据空间试验数据开发的，用于模拟WP林分。为了为高密度林分提供更可靠的模拟结果，需要对生物能源林分的生产力进行研究，以提供数据，以建立一个新的模型，该模型的基础是球藻试验或任何其他品种/物种。

增加新的纸浆种植面积可能是满足木材需求的一个办法。然而，在讨论生物能源和纸浆之间的潜在冲突时，必须考虑到桉树是外来物种，自然和生物多样性保护研究所(ICNB)已努力将其归类为入侵物种。许多人认为桉树不适合当地的自然生态系统。考虑到这种压力，桉树森林的面积不太可能在未来增加太多。一个解决办法可能是加强造林，以提高生产力，并改善大部分私人拥有的桉树林的管理。除此之外，还必须考虑葡萄牙纸浆工业的情况。2008年，木材进口占木材消费的13.1%，而2010年这一数字上升到26.8%。这部分是由于过去发生的严重火灾耗尽了森林资源(CEPA 2009, CELPA 2011)。此外，在纸浆和造纸行业的投资使生产能力翻倍，同时面临着与2008年相比原材料下降52.6%的情况下(CELPA 2010)，预计进口将进一步增长，以满足未来的木材需求。与此同时，与2009年相比，2010年纸浆和纸张的出口增长了3.1%。

结论

模拟结果表明，在葡萄牙目前的情况下，假设生物质需求在生物能源需求之前得到满足，只要建立生物能源种植园以确保生物质需求的供应，避免木材被用作能源，将生物质需求增加到所考虑的水平，对用于纸浆生产的木材不会产生重大影响。然而，即使不考虑生物量需求，森林也无法满足木材需求。如果考虑到更高的造林水平，这种情况的问题可能会小一些。然而，桉树是一个有争议的物种，在面积方面的大规模扩张可能被排除在外。因此，纸浆和造纸工业将必须集中注意其他措施，以提高生产力和木材质量，以满足木材需求，减少或维持其进口水平，例如使用改良的遗传材料和可持续森林管理做法，并加强防火，以减少烧毁的面积。

所使用的一些假设和限制是由于关于葡萄牙生物能源生产现状的资料不足所致。这种缺乏报告的情况导致了若干暂时无法证实的假设，而且这些假设被故意夸大了，以便探索未来的生物量可得性，例如每一株植物消耗的桉树量以及未来将要设置的植物的确切数量和能力。但是，在不同情景下的模拟结果表明，该模型可以用于预测纸浆和造纸工业的可用木材和森林的潜在生物量以满足需求。此外，它可以评估每个生物量来源对满足生物量需求的贡献，也为评估未来情景设立了一个里程碑。SIMPLOT的预测已经使用来自连续库存的数据进行了评估，结果证明了其准确性(Barreiro 2012)。这使模拟器成为葡萄牙桉树以及任何其他物种的极有价值的工具，只要新的物种特定生长函数被引入到生长模块中。

文献引用

阿贝尔，2005。林业和生物质生产。温带和热带地区的教训。可持续利用生物质能资源问题国际会议。科伦坡,斯里兰卡。(在线)网址:www.nri.org/projects/biomass/conference_proceedings_p2.htm

Altri, SGPS, s.a. (Altri)。2010.Relatório do Conselho de Administração - Contas Consolidadas 2009。(在线)网址:http://en.altri.pt/pulpandpaper/Celbi/

阿尔维斯，G. R. 1996。Estimação马德拉和桉树的生物群落rotação。论文。葡萄牙里斯本，高等农学研究所，里斯本大学Técnica。

Associação da Indústria Papeleira (CELPA)。2006.Contribuição para a politica das alterações climáticas。CELPA, Associação da Indústria Papeleira[在线]网址:http://www.celpa.pt/images/pdf/art213_brochura_contribucao.pdf

Associação da Indústria Papeleira (CELPA)。2009.Boletim Estatístico 2008 da Associação da Indústria Papeleira。CELPA编辑器。葡萄牙里斯本。

Associação da Indústria Papeleira (CELPA)。2010.Boletim Estatístico 2009 da Associação da Indústria Papeleira。CELPA编辑器。葡萄牙里斯本。

Associação da Indústria Papeleira (CELPA)。2011.波莱提姆Estatístico 2010 da Associação da Indústria帕佩莱拉。CELPA编辑器。葡萄牙里斯本。

美国国家花卉协会(AFN)2010.Inventario Florestal Nacional。干扰素200 - 2006。葡萄牙大陆。国家植物园，Ministério葡萄牙里斯本佩斯卡斯乡村农业。

巴普蒂斯塔，f.o和R. T.桑托斯，2005。Os Proprietarios Florestais。Celta Editora，里斯本，葡萄牙。

2012年美国巴雷罗。开发森林模拟工具，以评估葡萄牙不同管理战略和气候变化对桉树木材生产和固碳的影响。毕业论文，里斯本工业大学，里斯本，葡萄牙。

巴雷罗(S. Barreiro)和M. Tomé。2011.SIMPLOT:模拟火灾严重程度对葡萄牙桉树森林可持续性的影响。生态指标11:36-45。http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolind.2009.06.015

M.卡内罗，A. Fabião, M. C.马丁斯，C.瑟韦拉，C.桑托斯，C.诺盖拉，M. Lousã， L. Hilário, André Fabião, M.艾布兰特斯，M.马德拉。2007。柽柳林下植被物种丰富度和生物量蓝桉Labill。受削减管理影响的灌木。欧洲森林研究杂志126:475 - 480。http://dx.doi.org/10.1007/s10342-006-0143-5

Diário da República (DRE)。2005 a。Diário da República Electrónico, Presidência do Conselho de Ministros, Resolução do Conselho de Ministros nº169/2005,Diário da República-i Série-B, nº204,2005年10月24日，葡萄牙里斯本。(在线)网址:http://dre.pt/pdf1sdip/2005/10/204B00/61686176.pdf

Diário da República (DRE)。2005 b。Diário da República Electrónico, Ministério das Actividades Económicas e do Trabalho, Decreto-Lei nº33- a /2005 de 16 de Fevereiro, Diário da República -i Série-A nº33;2005年2月16日，葡萄牙里斯本。(在线)网址:http://dre.pt/pdf1sdip/2005/02/033A01/00020009.pdf

Diário da República (DRE)。2006.Diário da República Electrónico, Presidência do Conselho de Ministros, Resolução do Conselho de Ministros nº115/2006,Diário da República, 1。A série - nº180;2006年9月18日，葡萄牙葡京。(在线)网址:http://dre.pt/pdf1sdip/2006/09/18000/68356881.pdf

Direcção Geral dos Serviços Florestais e Aquícolas (DGSFA)。1966 a。Inventário ao Norte do Tejo - 1965-1966。Direcção Geral dos Serviços Florestais e Aquícolas，葡萄牙里斯本。

Direcção Geral dos Serviços Florestais e Aquícolas (DGSFA)。1966 b。Inventário ao Sul do Tejo - 1965-1966。Direcção Geral dos Serviços Florestais e Aquícolas，葡萄牙里斯本。

琼斯H. E. M.马德拉，L.赫雷兹，J.戴顿，A. Fabião, F. González-Rio, M.费尔南德斯·马科斯，C.戈麦斯，M. Tomé， H.菲斯，M. C. Magalhães, G.豪森，1999。有机质管理对植物生产力的影响蓝桉在西班牙和葡萄牙:树木生长和收获残渣分解与地点和处理的关系。森林生态与经营122:73 - 86。http://dx.doi.org/10.1016/s0378 - 1127 (99) 00033 - x

马德拉a.c, M.马德拉，A. Fabião, P.马奎斯和M.卡内罗。2010。收获残茬、肥料和固氮植物对幼苗生长和营养状况的影响蓝桉在地中海条件下种植。欧洲森林研究杂志129:591 - 601。http://dx.doi.org/10.1007/s10342-010-0359-2

布布尔斯。G. J.普西宁，J.范。布鲁塞伦，M. J.舍哈斯。2007。未来欧洲森林的采伐压力。欧洲森林研究杂志126:391 - 400。DOI 10.1007 / s10342 - 006 - 0158 - y。http://dx.doi.org/10.1007/s10342-006-0158-y

Pereira, t.c.， T. Seabra, H. Maciel, P. Torres, 2010。葡萄牙国家温室气体清单报告，1990-2008年。Agência葡萄牙，Ministério do Ambiente e do Ordenamento do Território，葡萄牙，阿马杜拉。

里贝罗，F. P. Soares, M. Tomé， D. Cadete，和P. Pina. 1997。初始林分密度的确定，使系统产量最优化蓝桉Labill。在葡萄牙。125 - 129页在 IUFRO造林和桉树改良会议论文集。卷3。Embrapa，弗洛雷斯塔斯国家公园，科伦坡，巴西。

西姆斯，R. E. H, K.塞内尔瓦，T.迈亚瓦，B. T.布洛克，1999。新西兰生物质能用桉树品种。第二部分:copcopice的性能。生物质和生物能源17:333 - 343。http://dx.doi.org/10.1016/s0961 - 9534 (99) 00043 - 4

苏亚雷斯，J.， L. Leal, P. Canaveira, F. Goes和A. Fialho. 2007。Porquê eucalipto?185 - 219页在Público comunicação Social, SA和Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento编辑。Árvores e弗洛雷斯塔斯葡萄牙。平海桉树-一种花卉栽培品种。葡萄牙里斯本。

苏亚雷斯(P.)和M. Tomé。2003.的单个树生长模型Eucalpytus桉在葡萄牙。97 - 110页在A.阿马洛，D.里德，P.苏亚雷斯，编辑。模拟森林系统．CABI出版社，剑桥，马萨诸塞州，美国。

Tomé， M.， A. Meyer, T. Ramos, S. Barreiro, S. P. Faias和A. Cortiçada。2007 a。Relações hipsométricas desenvolvidas no âmbito do tratamento dos dados do Inventário国家花卉2005-2006。Publicacoes GIMREF。RT 3/2007。葡萄牙里斯本，高等农业学院，弗洛雷斯塔斯学院中心，Técnica de里斯本大学。

Tomé， M.， P. Soares, T. Oliveira. 2006。O modelo GLOBULUS 3.0。不同e equacoes。Publicacoes GIMREF RC2/2006。葡萄牙里斯本，高等农业学院，弗洛雷斯塔斯学院中心，Técnica de里斯本大学。

李永明，李永明，李永明。Tomé;李永明，李永明。Equação蓝桉的总体积，总体积百分比。em葡萄牙。席尔瓦Lusitana15(1): 25 - 29。

1998年联合国。。联合国气候变化框架公约京都议定书。beplay竞技联合国气候变化秘书处，德国波恩beplay竞技。(在线)网址:http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf