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生物液体燃料经过几年的蓬勃发展，其对环境的负效应引起了人们的关注，争论也日趋激烈，各国重新审视生物燃料政策成本以及这些政策可能产生的后果。近年来的研究表明，生物燃料生产的环境成本因原料生产与供应、转化技术等不同差异，使用生物燃料以减轻环境污染的政策目标受到越来越多学者的质疑。

许多生物液体燃料政策基于“碳中性（Carbon Neutral）”的物理假设，将温室气体减排设定为政策目标之一。所谓碳中性，即指从理论上来讲，生物液体燃料燃烧所排放的二氧化碳与能源作物生长过程中从大气中固定的二氧化碳之间实现了碳平衡。但在实际生产过程中，无论是能源作物的种植过程，还是生物液体燃料的生产加工过程，均需要投入大量的化石能源，生物液体燃料的碳中性问题受到了的质疑。近的研究成果也显示，生物液体燃料温室气体排放受能源作物物种、加工工艺、转化效率等多种因素影响，结果差异很大。

能源作物种植过程与生物液体燃料加工过程产生的副产品产生的替代效应，如作为饲料处理的副产品及参与二次利用（诸如蔗渣发电、废料还田）的副产品，这些被称为是“避免了”的温室气体排放对评估结果影响。此外，能源作物大规模集约化种植导致土地利用方式发生变化，与其他农作物形成土地竞争，垦荒导致的碳排放很难纳入到这一分析体系。如果希望温室气体平衡的评估结果完整而，那么土地用途转变导致的排放数据将非常关键。

近年来，随着生物燃料的快速发展，市场对能源作物需求远远超过了对农产品的需求，能源作物的大规模种植造成土地利用方式的转变，农田、甚至林地、草场大规模用来种植能源作物，而这种土地利用方式的转变造成的潜在影响。

为了抑制土地用途的快速转变，对能源作物种植的土地潜力研究正在积极开展，有学者研究了麻风树、甘薯等能源作物种植的土地潜力。在过去50a中，农作物产量的大部分增量（约80%）来自单产提高，其余来自扩大种植面积和提高复种指数。
世界范围内除去森林、保护区及用于满足不断增长的粮食和畜牧业需求所需土地之外，可以用于扩大种植面积的土地估计约在2.5×108～8×108hm2之间，其中大部分位于拉丁美洲热带地区或非洲。从近期看，可以通过扩大原料作物种植面积来满足对生物燃料的需求；而就中长期而言，开发优良作物品种、转变农作方式和发明新技术（例如纤维素转化）则可能发挥决定性作用。
单产大幅提高及技术进步是实现生物燃料作物可持续生产的关键，从而能够大限度地抑制农田、林地、草场等向非农田土地的快速转变。

生物燃料发展对生物多样性的影响同样不容忽视。生物燃料生产可以对和农业生物多样性产生一些积极影响，如通过恢复退化的土地等；但是也可以产生很多不利影响，例如，生物燃料生产造成自然景观被转换为能源作物种植田或泥炭地被排干。