本書從地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)、古氣候?qū)W等多個領(lǐng)域探索了大氣中CO2與植被互為消長的規(guī)律及聚煤期與貧煤期的周期性；從光合作用機理、基因工程學(xué)的角度出發(fā)，研究了在未來大氣CO2濃度快速增加的情況下，生物增長的速度、規(guī)模以及與人類相關(guān)的生態(tài)發(fā)展趨勢：生物能源成本將低于化石能源并全面替代化石能源；農(nóng)業(yè)將回歸第一大產(chǎn)業(yè)；水利與沙漠改造工程、能源種植園將替代房地產(chǎn)與交通運輸業(yè)，成為最大的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)；目前正在高歌猛進的許多新興產(chǎn)業(yè)將再次面臨淘汰；光合作用效率、濕度、降雨、可耕種面積將快速增加，沙漠面積將快速退化；糧食產(chǎn)量將逐年屢創(chuàng)新高。
      
      目 錄
      
      第一章  CO2、碳基生命與氣候循環(huán)
      
      第一節(jié)  CO2濃度與植物的發(fā)展
      一、原核生物的光合作用與氧氣的產(chǎn)生
      二、海洋生物發(fā)展階段的地球環(huán)境
      三、陸生植物繁衍階段的CO2濃度
      四、CO2濃度的波動降低與聚煤作用的逐漸減弱

      第二節(jié)  地球植物與氣候的關(guān)系
      一、氣候與碳循環(huán)模型的建立
      二、溫室效應(yīng)與地球生態(tài)
      三、太陽活動對地球生態(tài)環(huán)境的影響
      四、光合作用在儲能和平抑太陽能方面的作用

      第三節(jié)  從太原石炭-二疊紀地質(zhì)剖面看地球的氣候周期
     一、石炭紀陸地生物大爆發(fā)
      二、石炭紀森林崩潰
      三、二疊紀冰期
      四、二疊紀生物大滅絕
      五、二疊紀末期與三疊紀早期的赤地千里

      第四節(jié)  從地球歷史的角度看今天的氣候變化
      一、人類時代在地球氣候循環(huán)過程中的階段分析
      二、第四紀黃土的形成與后冰期時代
      三、地球氣候正進入溫暖期
      四、變暖、變濕、CO2上升——一個新的環(huán)境正在形成

      第二章  只要太陽依然存在，地球能源永不枯竭

      第一節(jié)  太陽與地球的太陽能
      一、太陽質(zhì)量與核反應(yīng)能量
      二、太陽的年齡與壽命
      三、進入地球的太陽能量與分布
      四、進入地球的太陽能的儲存與保留狀況

      第二節(jié)  化石能源是地球歷史上太陽能的儲備
      一、所有的化石能源均來源于光合作用
      二、生物發(fā)展過程伴隨化石能源的形成過程
      三、不同的生物環(huán)境形成了不同的化石能源品種
      四、生物掩埋過程與化石能源的形成

      第三節(jié)  可再生能源是太陽和太陽能作用的結(jié)果
      一、關(guān)于地球能源的分類與評價
      二、風(fēng)能與大氣環(huán)流
      三、水能與水循環(huán)
      四、淺層地?zé)崮?
      五、潮汐能
      六、光伏能與生物質(zhì)能

      第四節(jié)  光合作用是收集、儲存太陽能的最佳途徑

      一、生物能源發(fā)電與太陽能發(fā)電的比較
      二、生物能源發(fā)電與風(fēng)能發(fā)電的比較
      三、生物能源與水能的比較
      四、生物質(zhì)生產(chǎn)與化石能源再開采的經(jīng)濟比較

      第三章  巖石圈、生物圈和大氣圈的碳平衡
      第一節(jié)  巖石圈、生物圈、大氣圈的碳總量及循環(huán)模式
      一、巖石圈、生物圈與大氣圈的碳總量
      二、巖石圈與大氣圈的碳循環(huán)模式
      三、生物圈與大氣圈的碳循環(huán)模式
      四、碳循環(huán)與新一輪生態(tài)發(fā)展的開始

      第二節(jié)  在地球碳循環(huán)過程中找到一個新的平衡點
      一、地質(zhì)歷史上新生代及當代碳循環(huán)模型的建立
      二、無碳排放政策干預(yù)條件下的情景分析
      三、滿足《聯(lián)合國氣候變化框架公約》下的情景分析
      四、本模型下新的平衡點

      第三節(jié)  地球大氣的碳平衡
      一、化石能源的燃燒——CO2的正調(diào)節(jié)機制
      二、生物質(zhì)與農(nóng)業(yè)能源——CO2的負調(diào)節(jié)機制
      三、碳平衡的調(diào)節(jié)與生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化

      第四章  生物技術(shù)的突破與生物能源主導(dǎo)未來
      第一節(jié)  基因工程技術(shù)發(fā)展與光合作用效率的提高
      一、通過改變C3與C4植物的基因提高光合作用效率
      二、通過延緩葉片衰老提高光合作用效率
      三、通過提高氮素利用率進而提高光合作用效率
      四、通過修飾植株株型提高光合作用效率
      五、通過提高水分利用率提高光合作用效率

      第二節(jié)  生物能源原料的改良與發(fā)展
      一、對淀粉和糖類作物的改良
      二、對纖維素類植物的改良
      三、對油脂類能源植物的改良
      四、對藻類能源植物的改良

      第三節(jié)  當生物質(zhì)主導(dǎo)人類能源需求時
      一、生物能源替代化石能源的必然性
      二、光合速率與最佳CO2濃度
      三、滿足人類能量消耗的生物質(zhì)再生能力評估
      四、綠色地球與人類生存環(huán)境的根本改善

      第五章  化石能源與生物能源的互補性
      第一節(jié)  化石能源是生物能源發(fā)展的必要支持
      一、化石能源改變了人類的生存方式
      二、化石能源釋放了深埋地下的碳元素
      三、生物能源成為主導(dǎo)能源尚需一個發(fā)展過程
      四、化石能源為生物能源應(yīng)用提供了基礎(chǔ)設(shè)施與保障

      第二節(jié)  化石能源與過渡期的能源保障
      一、各種化石能源的探明儲量與生產(chǎn)情況
      二、煤炭是可持續(xù)發(fā)揮作用的化石能源

      第三節(jié)  化石能源與清潔技術(shù)的推廣
      一、化石能源規(guī)?；瘧?yīng)用尚有空間與時間
      二、化石能源應(yīng)用的最大阻礙是污染問題
      三、化石能源清潔應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展
      四、提前布局生物能源農(nóng)業(yè)，全面推動生物質(zhì)碳匯工程

      第四節(jié)  煤炭的未來——精準應(yīng)用與焦化干餾
      一、煤炭將進入輔助能源和原料時代
      二、煤的研究不斷深入，焦化干餾已擴展到除褐煤外的所有煤種
      三、焦化干餾產(chǎn)品的多樣化
      四、焦化干餾產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的新趨勢
      五、生物質(zhì)燃料油焦化廠的設(shè)想

      第六章  蓄勢待發(fā)的生物能源產(chǎn)業(yè)
      第一節(jié)  碳環(huán)境驅(qū)動下的能源農(nóng)業(yè)
      一、農(nóng)業(yè)與生物能源的概念
      二、生物質(zhì)的基本成分與結(jié)構(gòu)
      三、決定生物能源未來的關(guān)鍵——CO2、陽光和降水
      四、貧碳環(huán)境下的農(nóng)業(yè)與可耕種土地
      五、富碳環(huán)境下的能源農(nóng)業(yè)
      六、能源農(nóng)業(yè)的產(chǎn)品分類

      第二節(jié)  再生速度大于開采速度——瑞典的林業(yè)生物能源
      一、堅定的政策支持推動瑞典生物能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展
      二、森林資源在利用中才能得到保護和增長
      三、生物質(zhì)顆粒燃料產(chǎn)業(yè)大放異彩

      第三節(jié)  生物燃料大于化石燃料——巴西生物液體燃料的發(fā)展
      一、巴西生物乙醇燃料的推廣
      二、政府對生物柴油產(chǎn)業(yè)的支持
      三、生產(chǎn)生物燃料的原料與成本
      四、巴西生物質(zhì)能源的展望

      第四節(jié)  可再生的“天然氣”——持續(xù)快速發(fā)展的德國沼氣工業(yè)
      一、德國沼氣產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展
      二、沼氣提純替代天然氣技術(shù)先進
      三、德國沼氣工程的特色
      四、專用能源作物產(chǎn)沼氣的潛力

      第五節(jié)  混合發(fā)電——美國生物質(zhì)發(fā)電的研究與推廣
      一、生物質(zhì)發(fā)電的規(guī)模與應(yīng)用
      二、生物質(zhì)與煤混合燃燒的應(yīng)用推廣
      三、美國生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)和主要發(fā)電廠

      第六節(jié)  生物能源種植園
      一、以色列沙漠種植園
      二、日本生物原料工業(yè)園的建設(shè)成果
      三、石油植物園

      第七章  即將來臨的生物能源產(chǎn)業(yè)革命
      第一節(jié)  能源與產(chǎn)業(yè)革命
      一、產(chǎn)業(yè)革命的定義與特征
      二、能源轉(zhuǎn)型是產(chǎn)業(yè)革命的原動力
      三、生物能源產(chǎn)業(yè)革命的臨界點
      四、碳匯與生物能——全面推動第三次能源產(chǎn)業(yè)革命

      第二節(jié)  水利與灌溉工程將成為最大的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)
      一、重新定義水利與灌溉工程
      二、生物技術(shù)將相同耗水量下的生物質(zhì)產(chǎn)量成倍提高
      三、節(jié)水灌溉技術(shù)對水資源應(yīng)用效率與經(jīng)濟性的影響
      四、水利與灌溉工程將成為最大的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)

      第三節(jié)  農(nóng)業(yè)革命與社會財富的再分配
      一、基因工程推動下的生物能源
      二、現(xiàn)有草原、森林的升級換代
      三、向沙漠進軍
      四、農(nóng)業(yè)重新回歸第一大經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)

      第四節(jié)  生物能源支持下的新型工業(yè)體系
      一、能源體系的變革
      二、化工與原材料
      三、生物質(zhì)建筑材料與應(yīng)用
      四、新型工業(yè)體系的建立

      第八章  生物能源產(chǎn)業(yè)革命推動下的新生態(tài)
      第一節(jié)  化石能源及其工業(yè)體系的衰敗
      一、化石能源工業(yè)體系的困境
      二、能源巨頭的最后風(fēng)光
      三、耗盡資源的中心城市
      四、一個新的能源保障系統(tǒng)正在形成

      第二節(jié)  生物能源的崛起與第三次產(chǎn)業(yè)革命的水到渠成
      一、即將爆發(fā)的第三次產(chǎn)業(yè)革命
      二、軟著陸還是硬著陸
      三、巨大的農(nóng)業(yè)人口與就地產(chǎn)業(yè)化
      四、中國將全面推動并引領(lǐng)第三次能源產(chǎn)業(yè)革命

      第三節(jié)  可持續(xù)發(fā)展的地球美好家園
      一、共識
      二、困境
      三、碳交易助推生物能源
      四、中國承諾
      五、地球美好家園