География лесных ресурсов: исследованы тропические и умеренные зоны

Леса покрывают приблизительно 31% глобальной площади суши, делая их одной из самых важных наземных экосистем на Земле. Они регулируют климат, поддерживают огромное биоразнообразие, обеспечивают как древесину, так и недревесные продукты и поддерживают миллионы средств к существованию во всем мире. Понимание географического распределения лесных ресурсов - особенно различий между тропическими и умеренными зонами - жизненно важно для эффективного сохранения и устойчивого управления. Эта статья глубоко исследует характеристики, ресурсы, экологическую значимость и проблемы тропических и умеренных лесов. Опираясь на экологические, экономические и климатические данные, она предлагает детальное исследование этих двух фундаментальных лесных зон.

Что определяет лесную зону?

Лесные зоны широко классифицируются на основе широты, климата и структуры растительности.Две основные категории — тропические леса, которые охватывают экваториальный пояс, и умеренные леса, найденные в средних широтах.Эти зоны испытывают различные климатические режимы, которые влияют на их типы почвы, видовой состав, плотность лесов и возможности поглощения углерода.

Тропические леса характеризуются неизменно теплыми температурами и обильными осадками круглый год, что способствует быстрому круговороту питательных веществ и плотной биомассе. Напротив, умеренные леса подвергаются четырем различным сезонам, с умеренными температурами и сезонными осадками. Эта сезонность формирует различную структуру лесов и видовую совокупность.

В глобальном масштабе тропические леса составляют около 45% лесов мира, умеренные леса составляют примерно 26%, а оставшиеся 29% - бореальные леса, преимущественно встречающиеся в высоких северных широтах. Несмотря на то, что они занимают меньшую площадь по сравнению с бореальными лесами, тропические леса занимают огромную долю глобального биоразнообразия и экономической ценности, что делает их ключевым направлением усилий по сохранению.

Тропические леса: легкие Земли

Географическое распределение и климат

Тропические леса сосредоточены примерно в 10° к северу и югу от экватора, охватывая обширные регионы, такие как бассейн Амазонки в Южной Америке, бассейн Конго в Центральной Африке и тропические леса Юго-Восточной Азии, включая Индонезию, Малайзию и Папуа-Новую Гвинею, в которых ежегодно выпадает от 1500 до 4000 миллиметров осадков и поддерживается средняя температура выше 18°C круглый год.

Сочетание высокой температуры и влажности создает среду, в которой органическое вещество быстро разлагается, что приводит к эффективному круговороту питательных веществ, но часто бедные питательными веществами почвы.Несмотря на это, густая растительность и быстрый оборот поддерживают некоторые из самых сложных и продуктивных экосистем на планете.

Биоразнообразие и экосистемные услуги

Тропические леса являются наиболее биоразнообразными наземными экосистемами, в которых содержится около 50% видов растений и животных в мире, при этом покрывая только 6% поверхности Земли. В тропических лесах Амазонки обитает около 40 000 видов растений, более 1300 видов птиц и более 400 видов млекопитающих, включая знаковых животных, таких как ягуары, ленивцы и многочисленные приматы.

Эти леса обеспечивают важнейшие экосистемные услуги помимо сохранения биоразнообразия. Они действуют как массивные поглотители углерода, хранящие примерно 250 миллиардов тонн углерода - больше, чем вся атмосфера содержит - таким образом, играя решающую роль в смягчении последствий изменения климата. Тропические леса также регулируют местные и региональные модели осадков, которые жизненно важны для сельского хозяйства и водной безопасности в соседних регионах.

Недревесные лесные продукты вносят значительный вклад в местную экономику и традиционные средства к существованию. Тропические леса дают множество фруктов, таких как манго, папайя и дуриан; орехи, такие как бразильские орехи; каучук; смолы; и лекарственные растения. Многие фармацевтические соединения, включая хинин, используемый для лечения малярии, кураре, используемый в анестезии, и противораковый препарат таксол, получены из тропических видов. По данным Всемирного фонда дикой природы , приблизительно 1,6 миллиарда человек во всем мире зависят непосредственно от лесов для их средств к существованию, многие из которых живут в или вблизи тропических лесных районов.

Экономические ресурсы и древесина

Тропические леса обеспечивают ценные породы древесины лиственных пород, такие как махогани, тик, розовое дерево и эбони. Эти леса высоко ценятся за их долговечность, эстетику и работоспособность, что делает их востребованными для высококачественной мебели, напольных покрытий, строительства лодок и музыкальных инструментов. Устойчивое заготовка древесины может принести значительный доход для лесных стран, поддерживая сельские общины и национальную экономику.

Однако незаконные вырубки леса остаются серьезной проблемой, подрывающей устойчивое лесопользование и способствующей обезлесению. По оценкам Глобальной оценки лесных ресурсов Продовольственной и сельскохозяйственной организации (FLT: 1) ежегодно во всем мире теряется около 10 миллионов гектаров лесов, причем большинство этих потерь приходится на тропические леса.

Угрозы и сохранение

Основными факторами вырубки тропических лесов являются расширение сельскохозяйственного производства (в частности, соевого, пальмового масла и животноводства), лесозаготовки, добыча полезных ископаемых и развитие инфраструктуры, такие как строительство дорог. Например, бразильская Амазония испытала всплеск темпов обезлесения в период с 2020 по 2021 год, хотя снижение наблюдалось в 2023 году из-за усиления политики обеспечения соблюдения и сохранения.

В бассейне Конго такие виды деятельности, как перемещение культивирования и сбор топливной древесины, способствуют деградации лесов. Юго-Восточная Азия сталкивается с интенсивным давлением со стороны расширения плантаций пальмового масла, что привело к повсеместному дренажу и сжиганию торфяных болотных лесов, высвобождая значительные объемы накопленного углерода.

Стратегии сохранения являются многогранными и включают создание охраняемых районов, поощрение устойчивых схем сертификации, таких как Совет по лесному попечительству (FSC), расширение прав и возможностей коренных и местных общин в управлении лесами и осуществление программ оплаты экосистемных услуг (PES). Многие тропические страны приняли национальные стратегии REDD+ (Сокращение выбросов в результате обезлесения и деградации лесов), которые направлены на увязку сохранения лесов с стимулами смягчения последствий изменения климата.

Умеренные леса: управляемые и устойчивые

Распределение и климат

Умеренные леса находятся между приблизительно 30° и 50° широты в обоих Северном и Южном полушариях.Ключевые регионы включают восточные Соединенные Штаты, Европу, Восточную Азию (Китай, Япония, Корея), южную Австралию, Новую Зеландию и части южной Южной Америки, такие как Чили и Аргентина. Эти леса испытывают среднегодовую температуру в пределах от -10°C зимой до 20°C летом, с осадками, варьирующимися между 500 и 1500 миллиметрами ежегодно.

Отличительный четырехсезонный климат создает четко определенный вегетационный период, формируя леса, которые менее плотные, чем тропические леса, но все еще особенно продуктивные и экологически разнообразные.

Лесные виды и виды

  • Лиственные леса — в них преобладают широколиственные деревья, которые зимой сбрасывают листья, включая дуб, клен, бука и березу. Эти леса распространены в восточной части Северной Америки, Западной Европе и Восточной Азии.
  • Хвойные леса — преобладают вечнозеленые виды, такие как сосна, ель, пихта и кедр.Эти леса обычно занимают прибрежные и горные районы, такие как тихоокеанский северо-запад Северной Америки и бореально-температивные переходные зоны в Скандинавии и России.
  • Смешанные леса — с сочетанием лиственных и хвойных деревьев, часто встречающихся в переходных зонах между двумя другими типами лесов.

Умеренные леса поддерживают разнообразную дикую природу, в том числе крупных млекопитающих, таких как олени, медведи и волки; многочисленные виды птиц; и множество мелких млекопитающих и насекомых.Подлесковая растительность богата, в ней представлены кустарники, такие как хохлат, папоротники, мхи и дикие цветы.Хотя их общее биоразнообразие ниже, чем тропические леса, умеренные леса имеют много эндемичных видов, особенно в регионах с долгой эволюционной историей, таких как Аппалачские горы в Северной Америке и южном Китае.

Экономические ресурсы и сбор древесины

Умеренные леса являются основным источником промышленной древесины во всем мире.Лесные породы, такие как дуб, грецкий орех, вишня и клен, высоко ценятся для тонкой мебели, шкафов, напольных покрытий и шпона.Лесные породы, включая сосну и ель, широко используются для строительства пиломатериалов, производства бумаги и инженерных изделий из древесины.

В отличие от многих тропических лесов, умеренные леса часто управляются в соответствии с долгосрочными планами устойчивого лесного хозяйства.В Соединенных Штатах, например, Лесная служба USDA контролирует национальные леса, управляемые для многократного использования, включая производство древесины, отдых, защиту водораздела и сохранение среды обитания дикой природы.

Недревесные продукты из умеренных лесов также вносят экономический вклад. К ним относятся производство кленового сиропа в Северной Америке, съедобные грибы, такие как чантереллы и трюфели, пробка, собранная из средиземноморских дубовых лесов, и лекарственные растения, такие как женьшень и эхинацея. Рекреационная деятельность и экотуризм, связанные с этими лесами, генерируют миллиарды долларов ежегодно, поддерживая местную экономику и способствуя лесному хозяйству.

Сохранение и угрозы

Умеренные леса подверглись существенной исторической расчистке для сельского хозяйства, топлива и городского развития.В Европе лесной покров достиг самой низкой точки в течение 18-х и 19-х веков, но с тех пор значительно восстановился из-за облесения, лесовозобновления и устойчивой практики лесопользования.

Текущие угрозы включают инвазивных насекомых-вредителей, таких как изумрудный пепел и цыганская моль, такие заболевания, как голландская болезнь вязов и ржавчина белого сосна, воздействие загрязнения воздуха, такое как кислотные дожди и повреждение озона, и последствия изменения климата, которые изменяют распределение видов и увеличивают частоту лесных пожаров.

Современные усилия по сохранению лесов делают упор на программы лесной сертификации (такие как FSC и SFI), расширение охраняемых районов и инициативы по восстановлению, ориентированные на местные виды. Все чаще принимаются методы ведения лесного хозяйства, которые сохраняют структурное разнообразие лесов и места обитания мертвых пород. В восточной части Соединенных Штатов крупномасштабное природное лесовосстановление произошло, поскольку бывшие сельскохозяйственные земли были заброшены, хотя продолжающееся разрастание городов угрожает фрагментировать эти лесные ландшафты.

Сравнение тропических и умеренных лесных ресурсов

Понимание сходства и различий между тропическими и умеренными лесами имеет решающее значение для глобальных стратегий лесопользования. В таблице ниже приводятся основные характеристики:

  • Климат: тропические леса испытывают жаркие, влажные условия круглый год; умеренные леса имеют теплое лето, холодные зимы и различные сезонные осадки.
  • Биоразнообразие:] Тропические леса обладают гораздо большим видовым разнообразием, особенно насекомых, растений и амфибий; умеренные леса часто демонстрируют более высокий эндемизм видов в конкретных регионах.
  • Лесная структура: Тропические деревья могут превышать 60 метров в высоту, со сложными многослойными навесами; умеренные леса обычно имеют более простые навесы с одним или двумя слоями и хорошо развитой подлесок.
  • Питательные циклы: Тропические леса имеют быстрое разложение и низкое содержание органического вещества в почве; умеренные леса накапливают толстые органические слои, эффективно сохраняя питательные вещества в помете и гумусе.
  • Тимберные качества: Тропические лиственные породы являются плотными, прочными и декоративными; умеренные лиственные породы мелкозернистые и предпочтительны для столярных изделий, в то время как умеренные мягкие породы более легкие и широко используются в строительстве.
  • Регенерация:] Тропические леса медленно восстанавливаются после серьезных нарушений из-за сложных экологических взаимодействий; умеренные леса часто восстанавливаются быстрее, с пионерскими видами, такими как береза и осина, быстро устанавливающимися.
  • Угрозы: Тропическая вырубка лесов в основном обусловлена сельским хозяйством и лесозаготовками; умеренные леса сталкиваются с фрагментацией, инвазивными видами, загрязнением и давлением изменения климата.

Глобальное значение обеих зон

Тропические и умеренные леса являются взаимосвязанными компонентами глобальной климатической системы. Обезлесение в Амазонии связано с сокращением количества осадков в отдаленных сельскохозяйственных регионах, что свидетельствует о далеко идущих последствиях потери лесов. И наоборот, умеренные леса выступают в качестве важных поглотителей углерода, помогая компенсировать выбросы парниковых газов и смягчить глобальное потепление.

Согласно докладу 2023 года Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) , защита и восстановление лесов во всем мире может обеспечить до 30% сокращения выбросов, необходимых для достижения чистых нулевых выбросов к 2050 году. Это подчеркивает решающую роль лесов в усилиях по смягчению последствий изменения климата.

Помимо хранения углерода, обе лесные зоны предоставляют важные экосистемные услуги, включая очистку воды, контроль за наводнениями и стабилизацию почвы. Умеренные тропические леса, такие как вальдивские леса Чили и прибрежные умеренные тропические леса Британской Колумбии, редки и очень углеродисты, но они сталкиваются с постоянными угрозами от лесозаготовок и климатических нарушений. Аналогичным образом, торфяные болотные леса Юго-Восточной Азии хранят огромные запасы углерода, но находятся под угрозой дренажа для плантаций пальмового масла и других видов землепользования.

Будущие вызовы и возможности

Эффективное управление лесными ресурсами в тропических и умеренных зонах требует сбалансированного обеспечения экологической целостности с экономическим развитием. В тропических регионах расширение сельскохозяйственных границ часто происходит за счет первичных лесов. Решение этой проблемы включает обеспечение землевладения и прав, усиление правоохранительных органов в отношении незаконной вырубки леса и сокращение глобального рыночного спроса на товары, не имеющие устойчивого источника.

Поощрение сертифицированного устойчивого производства древесины, содействие агролесоводческим системам, объединяющим сельскохозяйственные культуры и деревья, и развитие цепочек поставок, благоприятных для лесов, являются многообещающими стратегиями для снижения давления на нетронутые тропические леса при одновременной поддержке местных средств к существованию.

В умеренных регионах основными проблемами являются поддержание здоровья лесов в условиях изменения климата, инвазивных видов и фрагментации среды обитания. Такие методы, как вспомогательная миграция, когда виды перемещаются в районы с более подходящим будущим климатом, климат-умное лесоводство, которое повышает устойчивость лесов, и защита остатков старых лесов набирает обороты.

Рост технологий массового лесостроительства, включая кросс-ламинированную древесину (CLT) и клееную древесину (глюлам), открывает новые экономические возможности для производителей мягкой древесины умеренного климата. Эти инженерные изделия из древесины могут заменить бетон и сталь в строительстве зданий, предлагая более низкие выбросы углерода и возобновляемые материалы. Однако для реализации экологических преимуществ сбор урожая должен быть устойчивым и в сочетании с строгими методами лесопользования.

В конечном счете, глобальный подход, который признает взаимодополняющую роль тропических и умеренных лесов, наряду с бореальными лесами, имеет важное значение для сохранения биоразнообразия, смягчения последствий изменения климата и поддержки благосостояния человека в 21 веке и за его пределами.