全球木材燃料生产新评估：揭示可持续发展与能源获取的关键挑战

本研究通过整合2000多个新数据点，构建统计模型重新评估全球木材燃料采伐量和木炭产量。结果显示2019年全球木材燃料采伐量达2525.7百万立方米（较FAOSTAT高30%），木炭产量70.5百万吨（高50%）。该研究为SDG7（可持续发展目标）和《巴黎协定》NDC（国家自主贡献）的监测提供关键数据支撑，对理解森林资源管理和能源政策具有里程碑意义。

　　

在全球能源结构和气候变化背景下，木材燃料作为传统能源仍占据重要地位，但其生产数据长期存在显著缺口。现有统计显示木材燃料约占全球年木材采伐量的一半，但72%的国家缺乏连续10年的官方数据。这种数据缺失严重制约了可持续发展目标（SDG）7.2.1（可再生能源占比）和《巴黎协定》国家自主贡献（NDC）的评估。更严峻的是，不可持续的木材燃料生产每年导致1-20亿吨温室气体排放，约2%的全球排放量，同时加剧森林退化（degradation）和家庭空气污染（全球疾病负担第三大风险因素）。

为破解这一难题，来自联合国粮农组织（FAO）等国际机构的研究团队开展了全球木材燃料生产系统性评估。研究通过整合FAOSTAT官方数据和2000多个新识别数据点，构建基于随机森林（random forest）的统计模型，首次实现1999-2019年国家尺度的木材燃料采伐量和木炭产量动态评估。相关成果发表于《Nature Communications》。

研究主要采用三项关键技术：1）基于10个社会经济和气候变量的时间序列聚类分析，将199个国家划分为5个特征群组；2）使用随机森林算法分别建模木材燃料人均需求量和木炭需求占比；3）通过10折交叉验证（10-fold cross-validation）评估模型预测精度，平均绝对误差为0.039-0.201 m³/人。

研究结果揭示多个突破性发现：

木材燃料采伐量估算

2019年全球木材燃料采伐量达2525.7百万立方米，较FAOSTAT值高30%。非洲（1076.7百万立方米）和亚洲（990.5百万立方米）占比超80%，其中尼日利亚（+130.7%）和埃塞俄比亚（+46.2%）增幅显著，而加纳（-54.9%）和印度尼西亚（-28.2%）则出现下降。气候变量（最低温和降雨量）在所有区域模型中均具高预测重要性（variable permutation importance）。

木炭产量估算

全球木炭产量79.8百万吨（较FAOSTAT高49.3%），非洲（40.6百万吨）和亚洲（27.1百万吨）贡献85%。10个最高人均产量国家中9个位于非洲，均超50 kg/人。木炭使用比例（Charcoal Use）在非洲和南美模型中成为最关键预测因子。

时空变化特征

1999-2019年间非洲木材燃料采伐量增长503.4百万立方米（占全球净增量的99%），木炭产量增长25.3百万吨。与之对比，同期其他大洲木材燃料采伐量净减少1.5百万立方米。

研究结论指出，新估算揭示了传统认知的三大偏差：1）非洲木材燃料需求被低估52.5%；2）亚洲木炭产量实际达FAOSTAT值的3倍；3）欧洲现代木基燃料（如木颗粒）需求上升形成"南北半球分化"。这些发现为全球森林资源模型（如GLOBIOM和GFPM）提供了关键输入参数，将显著改善对木材能源-森林退化-碳排放耦合关系的理解。

讨论部分强调，该研究首次实现将家庭调查数据（如WHO烹饪燃料使用率）与官方统计的有机整合，解决了能源机构（IEA/UNSD/FAO）间的数据割裂问题。未来需重点监测COVID-19大流行对能源贫困的冲击，以及气候变化对木材燃料供需格局的影响。研究成果直接支持马拉维等国的《国家木炭战略》制定，为协调森林保护、能源公平与气候行动提供了科学基准。