Глобальное распределение лесов

Леса покрывают приблизительно 31 процент поверхности Земли, представляя одну из самых важных наземных экосистем. Эти сложные биологические сообщества обеспечивают лесные ресурсы, регулируют климат, поддерживают водные циклы и поддерживают биоразнообразие. Распределение лесов по всей планете следует предсказуемым закономерностям, определяемым в основном климатическими переменными, особенно температурой и осадками. Понимание этих моделей распределения имеет важное значение для устойчивого лесопользования, планирования сохранения и поддержания глобальной цепочки поставок древесины.

Подавляющее большинство лесных массивов мира сосредоточено в двух основных поясах: тропической зоне вокруг экватора и бореальной зоне в высоких широтах Северного полушария. Между этими двумя крайностями лежат умеренные леса, которые занимают меньшую, но экологически значимую часть глобальной площади суши. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации, на пять наиболее богатых лесами стран — Россию, Бразилию, Канаду, США и Китай — приходится более половины общей площади лесов в мире.

На распределение лесов влияют многие факторы, включая солнечную радиацию, характер осадков, плодородие почвы, высоту и историю возмущений. Деятельность человека также резко изменила распределение лесов за счет обезлесения, облесения и изменения землепользования. Взаимодействие этих природных и антропогенных факторов создает сложную мозаику типов лесов в различных климатических зонах.

Климатические зоны и типы лесов

Распределение типов лесов тесно связано с климатическими зонами. Отличительные лесные образования возникают по градиентам температуры и осадков, при этом каждый тип демонстрирует уникальные структурные характеристики, видовой состав и экологическую динамику. Понимание этих отношений обеспечивает основу для прогнозирования того, как леса и лесные ресурсы могут реагировать на изменение окружающей среды.

Тропические леса

Тропические леса встречаются между тропиком Рака и тропиком Козерога, где температура остаётся неизменно теплой круглый год и годовые осадки обильны. Эти леса характеризуются чрезвычайным биоразнообразием, сложной вертикальной стратификацией и быстрым круговоротом питательных веществ. Тропические тропические леса получают более 2000 миллиметров осадков ежегодно и содержат одни из самых высоких и экологически сложных лесов на Земле. Тропические влажные лиственные леса встречаются в районах с отчётливыми влажными и сухими сезонами, а тропические сухие леса встречаются в регионах с длительными сухими периодами.

Тропические леса хранят огромное количество углерода в своей биомассе и почвах, что делает их критическими для глобального регулирования климата. Они также представляют собой значительный источник древесины, хотя устойчивый сбор урожая в этих экосистемах остается сложным из-за разнообразия видов и чувствительности этих экосистем к нарушению. Основные тропические виды древесины включают махогани, тик, ипе и различные диптерокарпы, которые доминируют в лесах Юго-Восточной Азии.

Умеренные леса

Умеренные леса занимают регионы с умеренным климатом, характеризующимся различными сезонами.Эти леса широко делятся на умеренно-лиственные леса и умеренно-хвойные леса.Листые леса, в которых преобладают виды деревьев, сезонно сбрасывающие листья, встречаются в восточной части Северной Америки, Европе и частях Восточной Азии.Хвойные умеренные леса, в которых преобладают вечнозеленые игольчатые деревья, встречаются в таких регионах, как тихоокеанский северо-запад Северной Америки, южная часть Южной Америки и части Новой Зеландии.

Умеренные леса обычно имеют более низкое видовое разнообразие, чем тропические леса, но во многих случаях более высокую биомассу на единицу площади. Древесина из умеренных лесов высоко ценится для строительства, изготовления мебели и производства бумаги. Такие виды, как дуб, клен, вишня, пихта Дугласа и западный красный кедр, являются одними из наиболее коммерчески важных видов умеренной древесины. Эти леса имеют долгую историю управления и силвикультурных исследований, причем многие регионы практикуют устойчивое лесное хозяйство в течение поколений.

Бореальные леса (Тайга)

Бореальные леса, также известные как тайга, представляют собой крупнейший наземный биом на Земле, охватывающий обширные территории России, Канады, Скандинавии и Аляски.Эти леса приспособлены к длительным, холодным зимам и коротким вегетационным сезонам.Хвойные виды, такие как ель, пихта, сосна и лиственница, доминируют в бореальном ландшафте, хотя встречаются лиственные виды, такие как береза и осина.Борские леса имеют относительно низкое видовое разнообразие, но покрывают огромные площади, что делает их значительным глобальным поглотителем углерода.

Древесина из бореальных лесов используется в основном для производства целлюлозно-бумажной продукции, пиломатериалов и инженерных изделий из древесины. ель и сосна из бореальных регионов особенно важны для мировой бумажной промышленности. Медленные темпы роста бореальных деревьев производят плотную древесину с отличными структурными свойствами. Однако эти леса особенно уязвимы к изменению климата, поскольку потепление температур уже меняет режимы пожаров, вспышки вредителей и динамику вечной мерзлоты в бореальных регионах.

Монтан и субальпийские леса

Монтанские леса встречаются на градиентах высот, где климатические условия смещаются с высотой. По мере увеличения высоты температура снижается, а характер осадков меняется, образуя отдельные лесные зоны на горных склонах. Нижние горные леса могут напоминать низменные леса региона, в то время как более высокие высоты уступают место субальпийским лесам, в которых преобладают холодоустойчивые виды. Эти леса часто содержат эндемичные виды и обеспечивают критическую защиту водораздела.

Монтанские леса встречаются во всех основных горных хребтах мира. В тропиках горные облачные леса улавливают влагу непосредственно из облаков, поддерживая уникальные экосистемы. В умеренных регионах субальпийские леса отмечают переход к альпийской тундре. Лесные ресурсы горных лесов часто ограничены доступностью и ограничениями по сохранению, но они предоставляют важные экосистемные услуги, включая контроль эрозии, регулирование воды и связь с средой обитания.

Лесные ресурсы в климатической зоне

Коммерческая ценность и характеристики древесины существенно различаются в климатических зонах. Плотность древесины, структура зерна, долговечность и работоспособность зависят от условий выращивания, при этом деревья из разных зон производят различные свойства древесины.

Тропические лесоматериалы

Тропические леса содержат необычайное разнообразие видов древесины, многие из которых обладают уникальными свойствами. Тропические лиственные породы, как правило, плотные, долговечные и часто очень устойчивы к гниению и насекомым. Эти свойства делают их высоко ценимыми для высококачественной мебели, напольных покрытий, судостроения и наружного строительства. Тик, махогани, розовое дерево, эбен и ип являются одними из самых востребованных тропических пород древесины. Устойчивое управление тропической древесиной остается серьезной проблемой из-за незаконной вырубки леса, неясного землевладения и сложности управления разнообразными смешанными лесами для производства древесины. Сертификационные схемы, такие как Лесной попечительский совет, направлены на содействие ответственному поиску тропических пород древесины.

Умеренные лесные ресурсы

Умеренные леса производят как лиственные породы, так и хвойные породы с широким коммерческим применением. Североамериканские умеренные леса являются одними из самых продуктивных лесных регионов в мире. Пихта Дугласа, южная желтая сосна, западный сосна и красное дерево являются основными видами хвойных пород, широко используемыми в строительстве. Умеренные лиственные породы, включая дуб, клен, вишню и грецкий орех, ценятся за мебель, шкаф и полы. Европейские умеренные леса, особенно в Скандинавии и Центральной Европе, интенсивно управляются на протяжении веков, разрабатывая сложные системы лесоводства, которые уравновешивают производство древесины с другими экосистемными услугами.

Ресурсы лесоматериалов Boreal Timber

В бореальных лесах преобладают виды хвойных пород, которые обеспечивают сырьем большую часть мировой бумаги, упаковки и инженерных изделий из древесины. Сельдь и сосна из бореальных регионов производят длинные, прочные волокна, идеальные для производства бумаги. Бореальная лесная промышленность является основным экономическим двигателем в Канаде, России, Швеции и Финляндии. В этих регионах разработаны обширные системы лесопользования, адаптированные к уникальным ограничениям бореальных экосистем, включая короткие вегетационные периоды, низкую доступность питательных веществ и риск катастрофического лесного пожара. Бореальная древесина также все чаще используется для массового деревянного строительства, поскольку достижения в области машиностроения позволили производить кросс-ламинированную древесину и другие структурные продукты из деревьев меньшего диаметра.

Распределительные модели по климатическим градиентам

Распределение лесов и лесных ресурсов по климатическим зонам следует предсказуемым закономерностям, которые изучались экологами и географами на протяжении десятилетий.В глобальном масштабе взаимосвязь типа леса и климата определяется прежде всего температурой и осадками.Система классификации зон жизни Холдриджа обеспечивает одну основу для понимания этих взаимосвязей, связывая типы растительности с температурой, осадками и эвапотранспирацией.

Вдоль температурного градиента от экватора до полюсов леса переходят от тропических дождевых лесов к умеренно-лиственным и хвойным лесам, затем к бореальным хвойным лесам и, наконец, к безлесной тундре. Вдоль градиентов осадков в каждой температурной зоне леса сортируются в лесные массивы, саванны и луга. Эти модели изменяются местными факторами, включая почвенные условия, топографию и режимы беспорядков. Понимание этих моделей распределения помогает лесным менеджерам предвидеть, как лесные ресурсы могут смещаться при изменении климатических условий.

Устойчивое управление лесами в климатических зонах

Устойчивое лесопользование требует подходов, адаптированных к конкретным экологическим характеристикам каждой климатической зоны. В тропических лесах системы управления должны учитывать высокое видовое разнообразие, сложную структуру лесов и необходимость поддержания экосистемных функций при добыче древесины. Методы лесозаготовок с уменьшенным воздействием, длительные периоды ротации и сохранение ключевых элементов среды обитания являются обычной практикой. Тропическое лесопользование также должно бороться с проблемой незаконной лесозаготовки, на которую, по оценкам Международной организации уголовной полиции , приходится от 15 до 30 процентов мировой торговли древесиной в некоторых регионах.

Умеренные леса извлекают выгоду из долгой истории исследований и опыта управления лесами. Такие практики, как выборочная вырубка, заготовка древесины для удержания и вырубка с использованием древесины, адаптированы к конкретным требованиям различных типов лесов умеренного климата. Во многих регионах умеренного климата реализованы подходы к планированию на уровне ландшафта, которые интегрируют производство древесины с сохранением биоразнообразия, отдыхом и защитой водосборных бассейнов. Концепция управления на основе экосистем возникла в умеренных лесах и с тех пор применяется во всем мире.

Управление бореальными лесами сталкивается с уникальными проблемами, связанными с короткими вегетационными периодами, холодными почвами и распространенностью лесных пожаров. Подходы к управлению в бореальных регионах должны учитывать режимы естественных беспорядков, при этом многие системы предназначены для подражания закономерностям пожаров и насекомых. Масштабная вырубка была распространена в бореальном лесном хозяйстве, но все чаще применяются методы удержания лесов, которые оставляют структурные элементы, такие как заболоченные места и унаследованные деревья, для поддержания связи с средой обитания и функции экосистемы.

Изменение климата влияет на распределение лесов и лесных ресурсов

Изменение климата уже меняет характер распределения лесов и будет продолжать изменять глобальные лесные экосистемы в течение XXI века. Воздействие варьируется в зависимости от климатических зон, причем некоторые регионы испытывают быстрые изменения, в то время как другие демонстрируют более постепенные реакции. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата, последствия изменения климата для лесов включают сдвиги в диапазонах видов, изменения в производительности, измененные режимы возмущений и увеличение смертности в некоторых регионах.

В тропических регионах изменение климата может привести к усилению засухи в районах, которые уже находятся вблизи пределов влажности. Некоторые модели предполагают, что части тропических лесов Амазонки могут перейти в саванну при суровых климатических сценариях, что представляет собой значительную потерю как биоразнообразия, так и лесных ресурсов. Потепление температур также позволяет распространять вредителей и болезни в новые районы, угрожая древесным видам, которые не имеют эволюционной истории воздействия этих агентов.

Умеренные леса могут испытывать повышенную продуктивность в некоторых регионах по мере удлинения вегетационного периода и повышения концентрации углекислого газа. Однако эти преимущества могут быть компенсированы усилением засухи, более частыми и сильными лесными пожарами и вспышками вредителей, таких как горный сосновый жук, которые уже вызвали обширную смертность в западных лесах Северной Америки. Миграция умеренных видов деревьев на север и на более высокие высоты уже документирована во многих регионах.

Бореальные леса испытывают самое быстрое потепление из всех лесных биомов. Повышение температуры в бореальных регионах происходит примерно в два раза быстрее, чем в среднем по миру. Это потепление вызывает оттепель вечной мерзлоты, которая может привести к обрушению лесов в плохо осушенных районах. Частота и тяжесть лесных пожаров увеличиваются в бореальных регионах, выделяя большое количество углерода в атмосферу. В то же время потепление может позволить расширить леса на север в районы, которые в настоящее время являются тундрой, хотя этот процесс медленный и не может компенсировать потери в других местах. Продовольственная и сельскохозяйственная организация отслеживает эти изменения через свою Глобальную оценку лесных ресурсов, предоставляя критические данные для понимания воздействия климата на лесные ресурсы.

Экономическое значение лесных ресурсов по регионам

Глобальная лесная промышленность представляет собой значительный экономический сектор с годовым производством, оцениваемым в сотни миллиардов долларов. Распределение лесопродукции по климатическим зонам отражает как естественное распределение лесов, так и инфраструктуру и институты, которые развивались вокруг лесопользования. К крупнейшим странам-производителям древесины относятся США, Бразилия, Канада, Россия, Китай и Швеция.

Тропическое производство древесины сосредоточено в Юго-Восточной Азии, Центральной и Западной Африке и Латинской Америке. Индонезия и Малайзия являются одними из крупнейших в мире производителей тропической продукции из лиственных пород. Торговля тропической древесиной сталкивается с постоянными проблемами, связанными с незаконной вырубкой леса, сертификацией устойчивости и конкуренцией со стороны лесоматериалов, выращенных на плантациях. Лесное хозяйство плантаций в тропических регионах, особенно быстрорастущих видов, таких как эвкалипт и акация, быстро расширяется и в настоящее время обеспечивает значительную долю промышленного круглого леса.

В производстве древесины умеренного типа доминируют Северная Америка и Европа. США являются крупнейшим в мире производителем пиломатериалов, основными регионами производства являются южные штаты и Тихоокеанский Северо-Запад. Европейское производство древесины сосредоточено в Скандинавии, Германии, Франции и Австрии. Европейский союз ввел строгие правила импорта древесины через Положение о древесине Европейского союза для борьбы с незаконной вырубкой леса.

Производство бореальной древесины сосредоточено в Канаде, России, Швеции и Финляндии. Канада является крупнейшим в мире экспортером пиломатериалов хвойных пород, большая часть продукции поступает из бореальных лесов Британской Колумбии, Альберты и восточных провинций. Россия имеет самую большую лесную площадь среди всех стран, хотя большая часть ее бореальных лесов остается отдаленной и недоступной. Российская лесная промышленность значительно выросла за последние десятилетия, с увеличением экспорта в Китай и другие азиатские рынки.

Сохранение, восстановление и перспективы на будущее

Баланс между производством древесины и сохранением является одной из определяющих задач лесопользования в XXI веке. Охраняемые районы в настоящее время охватывают примерно 18 процентов лесов мира, хотя уровень защиты значительно варьируется в разных регионах. В рамках Глобальной программы по биоразнообразию Куньмин-Монреаль содержится призыв к расширению охраняемых районов и восстановлению деградированных экосистем, включая леса. Инициативы по восстановлению лесных ландшафтов осуществляются во всех климатических зонах, с целью восстановления экологической функции и продуктивности древесины на деградированных землях.

В перспективе будущее лесных и лесных ресурсов будет определяться несколькими тенденциями. Растущий спрос на возобновляемые материалы стимулирует интерес к древесине как устойчивой альтернативе бетону и стали в строительстве. Массовые лесоматериалы, такие как кросс-ламинированная древесина, позволяют строить высокие деревянные здания и расширять рынок лесоматериалов. В то же время изменение климата будет продолжать изменять структуру распределения лесов, создавая как возможности, так и проблемы для лесных менеджеров.

В соответствии с Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде устойчивое лесопользование в сочетании с сохранением и восстановлением лесов может в значительной степени способствовать смягчению последствий изменения климата при сохранении поставок древесины. Расширение лесного хозяйства на плантациях на деградированных землях в сочетании с улучшением управления природными лесами открывает путь к удовлетворению растущего спроса на древесную продукцию при одновременной защите биоразнообразия и экосистемных услуг.

Будущее лесов и лесных ресурсов будет зависеть от решений, принятых сегодня политиками, лесными менеджерами, лидерами отрасли и потребителями. Всемирный банк подчеркивает, что устойчивое лесопользование имеет важное значение для сокращения масштабов нищеты, устойчивости к изменению климата и сохранения биоразнообразия. Понимая характер распределения лесов по климатическим зонам и факторы, которые их формируют, мы можем принимать более обоснованные решения о том, как управлять этими бесценными ресурсами на благо как людей, так и планеты.