卢旺达东部树木覆盖增加是否提升生物质能源可获得性？一项基于森林资源动态与人口需求的研究

本研究针对卢旺达东部地区生物质能源供应与需求矛盾，通过系统评估2015–2021年间森林、灌丛与稀树草原及农林复合系统三类土地覆盖类型的木质生物量变化趋势，发现尽管总生物量库存小幅增长（+265,263 m3），但人均可用能源生物量从1.8 m3降至1.5 m3。研究强调单纯增加树木覆盖不足以满足能源需求，亟需推广高生物量树种并投资LPG、沼气等替代能源，为可持续能源政策提供关键数据支撑。

　　

在全球能源转型与气候变化的双重挑战下，生物质能源依然是许多发展中国家农村地区最主要的炊事能源来源。在卢旺达这样的非洲国家，超过76%的家庭依赖薪柴作为主要烹饪能源，其中农村地区的依赖程度高达93%。尽管卢旺达政府通过“2020愿景”等国家战略大力推进植树造林和森林恢复工程，并在2019年宣布实现了30.4%的森林覆盖率目标，但人们始终存在一个关键疑问：树木覆盖率的提高是否真正转化为可用能源生物量的增长？特别是在人口快速增长、能源需求持续攀升的背景下，这一问题显得尤为紧迫。

卢旺达东部省是该国面积最大、人口最多的省份，拥有约300万人口，其生态系统以稀树草原、农业景观和新兴的农林复合系统为主，成为研究生物质能源供给动态的典型区域。2015年至2021年间，该地区人口从250万增长到350万，能源需求相应大幅增加。然而，传统的森林资源评估多关注面积变化，忽略了生物量存量、人口压力和家庭实际能源可获得性等关键指标。这种认知空白可能导致政策制定者高估森林资源的能源供给能力，进而影响能源安全和社会可持续发展。

为此，由Valens Uwizeyimana领衔的研究团队在《Trees, Forests and People》发表了一项深入研究，通过结合实地调查与多时期土地覆盖数据分析，系统评估了卢旺达东部省三类主要土地覆盖类型——森林（Forest）、灌丛与稀树草原（Shrubland & wooded savanna）以及农林复合系统（Agroforestry）中木质生物量的存量、变化趋势及人均可获得性。

研究团队采用了多源数据整合与分层随机抽样的研究方法。首先基于2015年国家森林清单（NFI）和2019–2020年森林覆盖报告确定土地覆盖变化，进而通过1429个样地的实地调查（其中森林564个、灌丛与稀树草原345个、农林复合系统520个）获取树木胸径（DBH）、树高和密度数据。利用国家森林库存中的异速生长方程计算单木体积，并推演至公顷和区域尺度。通过整合人口普查数据和家庭能源需求参数，进一步评估了生物量可获得性的动态变化。

研究结果从多个维度揭示了木质生物量的分布与变化趋势：

一、树木密度和起源

研究发现，不同土地覆盖类型的树木密度差异显著。森林中的树木密度最高，平均达到487株/公顷；灌丛与稀树草原为122株/公顷；而农林复合系统仅为28株/公顷。树木起源也因生态系统类型而异：森林中71.5%的树木通过伐桩萌蘖更新，这与该地区广泛种植桉树并进行高强度采伐有关；而灌丛与稀树草原及农林复合系统中则以种子起源的树木为主（分别占83.6%和79.9%），反映了这些系统中本地树种的优势。

二、当前木材存量 per hectare 和总存量

2021年评估显示，森林、灌丛与稀树草原和农林复合系统的单位面积木材存量分别为28 m3/ha、13 m3/ha和4 m3/ha。Gatsibo地区在森林和灌丛地中表现最高，分别达到54.09 m3/ha和24.56 m3/ha；而Ngoma和Bugesera地区在农林复合系统方面存量较高。就总存量而言，三类生态系统的贡献相当：农林复合系统占34.4%（1,939,044 m3），森林占32.9%（1,854,849 m3），灌丛与稀树草原占32.7%（1,841,832 m3），表明农林复合系统和灌丛草原在生物质供应中扮演着不可忽视的角色。

三、三类土地覆盖类型的存量动态 per hectare

与2015年国家森林库存数据相比，2021年森林单位面积存量略有下降（从29.2 m3/ha降至28 m3/ha），灌丛与稀树草原则从9.17 m3/ha增至13 m3/ha，农林复合系统从5.4 m3/ha降至4.15 m3/ha。这一变化反映了不同生态系统的利用压力和恢复状况的差异。

四、总体存量变化（ΔV）

2015至2021年间，森林总存量显著增加，从77万m3增长至185万m3，净增约110万m3；灌丛与稀树草原存量从130万m3增至184万m3，增长53.75万m3；而农林复合系统存量则从276万m3降至194万m3，减少82.67万m3。整体上，东部省木质生物量净增26.53万m3，增幅虽小但呈正向趋势。

五、家庭与人均可用生物量动态

尽管总生物量存量略有增加，但由于人口快速增长，家庭和人均可用生物量均呈现下降趋势。家庭平均生物量从8.04 m3降至6.36 m3，人均生物量从1.87 m3降至1.58 m3。适用于能源用途的生物量（按总量的47%计算）同样减少，家庭可用能源生物量从3.77 m3降至2.98 m3，人均从0.88 m3降至0.74 m3。这一结果表明，人口增长对生物质资源的压力已经超过了资源再生的速度。

研究的讨论部分深入分析了这些发现的深层含义。农林复合系统和灌丛草原在生物质供应中的重要作用与许多非洲国家的研究一致，但这些系统的退化趋势令人担忧。研究表明，卢旺达东部省的生物量压力主要源于人口增长与能源需求之间的不平衡，单纯依靠扩大树木覆盖无法解决能源短缺问题。研究建议采取双轨策略：一方面通过引入高生物量、高热值树种提高单位面积生物质产量；另一方面大力投资替代能源（如LPG、沼气和太阳能），减少对生物质能源的依赖。

该研究的价值不仅在于提供了卢旺达东部省生物质资源的详细评估，更在于建立了一个将土地覆盖变化、生物量动态和人口压力相结合的分析框架。这一框架可推广至其他类似地区，为可持续能源政策和森林管理提供科学依据。研究结果直接支持联合国可持续发展目标（SDGs）的实现，特别是SDG 7（经济适用的清洁能源）、SDG 13（气候行动）和SDG 15（陆地生物），强调了在应对能源短缺的同时保护生态系统的重要性。

综上所述，这项研究通过扎实的实地调查和严谨的数据分析，揭示了卢旺达东部省生物质能源供应与需求之间的差距，并指出了一条通过多元化能源策略和可持续资源管理实现能源安全的路径。它不仅为政策制定者提供了关键决策依据，也为全球类似地区的能源与森林研究提供了重要参考。