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　　化石能源是決定當(dāng)今文明的本源，要應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的化石能源危機(jī)的挑戰(zhàn)，就需要知道化石能源如何產(chǎn)生。這首先需要了解光合作用。
　　植物通過(guò)光合作用使光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，理論上的最大轉(zhuǎn)化率大約為5%，要達(dá)到這個(gè)水平，需要每畝地一年產(chǎn)2500公斤稻谷和2500公斤稻草或是產(chǎn)5000公斤干草?？偟哪芰哭D(zhuǎn)化量大約相當(dāng)于3~4噸標(biāo)煤。

　　如果全中國(guó)的土地都達(dá)到此轉(zhuǎn)化率，只需十分之一現(xiàn)有耕地（兩億畝）就能滿足中國(guó)現(xiàn)有人口的糧食需要，再有四億畝土地的秸稈就能滿足中國(guó)現(xiàn)有的能源消耗。目前中國(guó)糧食畝產(chǎn)的平均值大約是280公斤，相應(yīng)的光合作用轉(zhuǎn)化率約為0.3%，是理論最大值的二十分之一左右。

　　植物獲取能量需要“糧食”，即水和二氧化碳；而它們所排泄的“廢物”——氧氣則是人類生存的必需品。水、二氧化碳對(duì)植物獲取能量至關(guān)重要。

　　就目前我們所經(jīng)歷的文明而言，農(nóng)業(yè)灌溉的發(fā)展是幾千年以來(lái)農(nóng)耕文明發(fā)展的關(guān)鍵所在。充分的水供應(yīng)是幾千年糧食增長(zhǎng)的決定性因素，也是現(xiàn)在糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)的關(guān)鍵。而供生產(chǎn)糧食、植物的二氧化碳供應(yīng)增加，應(yīng)是未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。

　　從實(shí)驗(yàn)和理論上講，目前植物系統(tǒng)的光合作用之所以無(wú)法再提高，關(guān)鍵是二氧化碳供應(yīng)不充足。實(shí)驗(yàn)表明：二氧化碳從常規(guī)到3倍增長(zhǎng)范圍內(nèi)，主要分布在溫帶和寒帶的作物，其光合作用速率是線性響應(yīng)，也就是說(shuō)二氧化碳濃度增加多少，糧食產(chǎn)量也會(huì)增加多少。這是非常重要的現(xiàn)象，它表明除了在給植物供應(yīng)充足的水之外，二氧化碳的保證供應(yīng)是打破目前糧食發(fā)展的突破口。

　　事實(shí)上也是如此，在地球的歷史中，構(gòu)成地球千姿百態(tài)的最重要的幾個(gè)時(shí)期——侏羅紀(jì)、石炭紀(jì)等都是大氣中二氧化碳濃度超過(guò)目前1~2倍、2~4倍的時(shí)期。此時(shí)，由于強(qiáng)烈的“溫室效應(yīng)”，全球沒(méi)有冰天雪地之處，到處都是綠色的世界，平均溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)在。南極、北極沒(méi)有冰雪，海平面上升，陸地面積大為減小。高溫使海洋蒸發(fā)量大得驚人，地球是雨的世界，沒(méi)有沙漠。高溫、雨水、高濃度的二氧化碳形成參天的大樹(shù)、茂密的植物，這也是形成龐大身軀的恐龍型動(dòng)物的根源。這是石油、天然氣、煤炭等化石能源的重要成礦期。

　　關(guān)于化石能源的起源有多種理論。但目前所發(fā)現(xiàn)的油氣幾乎都證明油氣是有機(jī)成因，來(lái)自于動(dòng)、植物。這些生物有機(jī)質(zhì)在特殊的條件，經(jīng)歷特殊的過(guò)程中形成可采集的油田、煤田、氣田。

　　關(guān)于油的形成。第一，是有長(zhǎng)期被水（海水或湖水）淹沒(méi)的沉降盆地，適于大量的生物繁殖并保持有機(jī)質(zhì)免遭氧化的有利的水體深度，保證豐富的原始有機(jī)質(zhì)沉積下來(lái)，并可造成沉積厚度大、埋藏深度大等條件。大約經(jīng)歷地質(zhì)年代三個(gè)紀(jì)，多的更是經(jīng)過(guò)1.5億~2.5億年的時(shí)間才得以形成。

　　第二，是有機(jī)物堆積并保存還需在相當(dāng)高的溫度條件下經(jīng)歷一定的時(shí)間才能生成石油（一定時(shí)間的溫度作用，是借助地球的地?zé)崮芰浚?，并在特殊的生油層中成油?br>
　　第三，是油氣生成后還需要有特殊的能夠集中儲(chǔ)存的儲(chǔ)集層。世上沒(méi)有油湖、油河，油都存在互相連通的孔隙、裂隙的巖層內(nèi)，如同水充滿海綿一樣，并且具有能保存的蓋層，不滲透，保持儲(chǔ)集層的油氣免于向上逸散的保證層，并有一定保護(hù)厚度，這一結(jié)構(gòu)還需要形成圈閉條件，不能形成油氣往其他地方轉(zhuǎn)移的特殊地質(zhì)條件，才能形成可采的油氣。

　　煤的生成也類似于油生成情況，不同的是，煤是由植物遺體堆積而成（油由動(dòng)物遺體形成），需要有不斷下沉的沼澤地（淺海、近海、內(nèi)陸的沼澤形成地），沼澤地區(qū)不能下降過(guò)快，過(guò)快就形成湖、海，植物就無(wú)法生長(zhǎng)，成煤就停止。地殼下降過(guò)慢，沉積物下降過(guò)快而無(wú)法保存也不行。地殼沉降速度與植物遺物沉積速度大致平衡，這是成煤最重要的地質(zhì)條件。并且最終堆積物上還要形成覆蓋層，以及地層的進(jìn)一步下降，使沉積物在不同的地溫壓力條件下形成不同的煤質(zhì)（褐煤、煙煤、無(wú)煙煤等）。

　　煤不同于油，煤是固體，不需要特殊的儲(chǔ)存地質(zhì)條件和生存條件（較高溫度），并且煤與油依賴不同的生物體，煤是植物遺體，油是動(dòng)物遺體，由于動(dòng)物是依賴植物的二次生成物，從數(shù)量上講遠(yuǎn)低于植物所能儲(chǔ)存的能量，依據(jù)生物界的生態(tài)規(guī)律，依靠植物為生的動(dòng)物數(shù)量大致是植物的十分之一。這就是煤炭在世界的儲(chǔ)量遠(yuǎn)大于石油的儲(chǔ)量的根本原因，理論上講煤炭的儲(chǔ)量應(yīng)是油的儲(chǔ)量10倍左右。

　　即使如此，煤與石油的生存量占整個(gè)同時(shí)期的植物、動(dòng)物中的很小比例，主要是由特殊的生存條件所限。氣的生存條件就更有限，主要是由特殊的沉積區(qū)與沉積區(qū)所需求的地殼沉降的特殊性所決定。這就決定了我們當(dāng)今的化石能源時(shí)代是一個(gè)特殊并且有限的時(shí)代，特別是時(shí)間有限，這是受有限的化石能源儲(chǔ)藏量所決定的。

　　這是一個(gè)我們這個(gè)特殊的繁榮時(shí)代人們必須予以深刻理解的特殊歷史條件。人類不能對(duì)化石能源的豐饒性抱以過(guò)多的幻想，并且應(yīng)該具有非常警惕，甚至是危機(jī)感，應(yīng)從現(xiàn)在起就非常珍惜這一來(lái)之不易的化石能源。并且要深刻認(rèn)識(shí)到現(xiàn)在這種使用能源的方式是不道義的，甚至是可恥的，幾億年來(lái)大自然辛辛苦苦積沉的有限的化石能源并不是僅供一代人或兩代人使用的，我們必須要考慮子孫后代。我們需要深刻反思以年為單位的發(fā)展觀，對(duì)發(fā)展必須有戰(zhàn)略縱深的思考與規(guī)劃，我們的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論到了需要深刻反思甚至是革命的時(shí)候。

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