Растительность, Запасы и продукция фитомассы - Основы экологии

Запасы и продукция фитомассы

В запасах биомассы суши преобладает фитомасса, а в запасах биомассы океана -- зоомасса.

Запасы фитомассы суши оцениваются различными авторами в пределах 1,06-10 трлн. т.

В. И.Вернадский [1940] в планетарных запасах фитомассы главную роль отводил океану. Более поздними исследованиями это не подтвердилось. Запасы фитомассы океанов оцениваются в пределах 0,17-3,3 млрд. т. Из приведенных данных видно, что ныне существует представление, что доля океанов в общих запасах фитомассы Земли очень невелика: на порядок меньше, чем запасы фитомассы суши.

Запасы фитомассы суши представлены преимущественно лесами, на которые приходится 82% общих запасов, хотя занимают они лишь около четверти площади суши. По удельным запасам фитомассы на единицу площади первое место занимают тропические леса и особенно постоянно влажные (оцениваются в 440-500 т/га, а в Амазонии -- до 1700 т/га). По удельным запасам фитомассы за тропическими влажными лесами идут субтропические лиственные леса (410 т/га), широколиственные леса умеренного пояса (370-400 т/га) и средняя и южная тайга (260-330 т/га) (рис.17).

Годичный прирост фитомассы по планете составляет около 232 млрд. т. Годичная продукция фитомассы суши оценивается в 100-172 млрд. т, а годичная продукция фитомассы океанов -- в 50-60 млрд. т.

распределение фитомассы на суше

Рис. 17 Распределение фитомассы на суше

Наиболее высокий годичный прирост фитомассы дают в основном те же типы растительности, которые обладают наибольшими запасами фитомассы. Так, годовой прирост фитомассы влажных тропических лесов -- 32,5 т/га, субтропических лиственных лесов -- 24,5 т/га, широколиственных лесов умеренного пояса -- 9-13 т/га. А прирост фитомассы средней и южной тайги (7-8,5 т/га) уступает приросту фитомассы умеренно засушливых степей (11,2 т/га).

Лесистость -- степень облесенности территории, определяемая отношением лесопокрытой площади к общей площади какого-либо региона. Наряду с запасами фитомассы, лесистость также является показателем, отражающим в известной степени распределение основных ресурсов фитомассы.

Леса покрывают на планете площадь 4090 млн. га, то есть лесистость Земли составляет 27% всей суши. В Российской Федерации общая площадь земель занятых лесами, составляет 1178,6 млн. га, или 69% ее территории. Леса России составляют 22% лесов мира.

Значение лесов

Леса представляют собой легкие планеты, поскольку лесные формации являются самой мощной фабрикой фотосинтеза: 1 га леса может поглотить за год углекислого газа 5-10 т и выделить кислорода 10-20 т. Если раньше, в 30-50-х годах, на долю лесов в пополнении кислородного баланса планеты отводилось только 30%, то теперь, как считает академик А. П.Виноградов, -- леса дают более 60% биологически активного кислорода, остальные примерно 40% дают растения морей и океанов и культурная растительность полей и садов. Лес очищает воздух от пыли, осаждая ее на поверхности листьев и переводя с потоками дождевой воды в почву. 1 га леса за год может осадить из воздуха 50-70 т пыли. В этом плане буковые леса проделывают большую работу. Если сосновые или еловые насаждения в год перехватывают 32-36 т пыли, дубовые -- до 50-55 т, то буковые -- до 70 т.

Велико значение лесов в поддержании гидрологического режима рек, в смягчении климата (снижаются морозы, умеряются жара и ветры), в предупреждении водной и ветровой эрозии. В. В.Докучаев считает, что лес -- надежный собиратель и рачительный распределитель влаги. Учеными установлено, что на безлесной площади поверхностный сток составляет 65% годовой суммы осадков (осадки стекают по уклонам рельефа и часто вызывают эрозию почв), при лесистости 10% поверхностный сток составляет 25% годовой суммы осадков, при лесистости 20% уменьшается до 14%, при лесистости 40% снижается до 8-9%, а при 100% (когда площадь сплошь занята лесом) составляет только 5%.

Лес позволяет управлять природным круговоротом веществ и энергии. Для леса характерны особые закономерности плодородия и водного режима почв, в нем создаются свой микроклимат, свой круговорот органических и минеральных веществ, особые условия жизни животных и микроорганизмов. Если различны условия среды (почвенные, гидрологические, климатические), то различны и лесные фитоценозы. Леса тропиков вовлекают в круговорот в 3-4 раза больше химических элементов, чем леса умеренных широт; они поглощают из атмосферы около четверти поглощаемого всей наземной растительностью углекислого газа и насыщают воздух таким количеством влаги, что их гибель равнялась бы потере одного океана пресной воды. 1 га тропического леса производит кислорода вдвое больше, чем леса других широт (рис.18).

круговорот вещества и энергии в лесной экосистеме

Рис. 18 Круговорот вещества и энергии в лесной экосистеме

Лесной фитоценоз состоит из нескольких ярусов растительности, которые образуют древостой, подлесок, подрост и живой напочвенный покров. Количество ярусов в лесу может быть различным. В тропическом влажном лесу бывает до 12 ярусов. В лесах тропиков сосредоточена половина всех видов земной флоры и фауны. Уничтожение тропических лесов приводит к распространению многих болезной, ибо они вырабатывают "витамины атмосферы" -- фитонциды, несколько десятков килограмм которых хватает на уничтожение всех микробов города средних размеров.

Лес имеет разнообразное сырьевое значение. Кроме основного вида сырья -- древесины, лес поставляет продукты технического, лекарственного и пищевого значения. Только из древесины получают свыше 20 тысяч видов материалов, веществ и соединений. Лес нужен в строительстве и мебельной промышленности, из древесины производят бумагу, музыкальные инструменты и т. д. Трудно перечислить все продукты, которые дает химическая переработка древесного сырья: искусственный шелк, спирт, синтетический каучук, скипидар, уксусная кислота, ацетон, формалин, пищевые и кормовые дрожжи, корд для автопокрышек, целлофан и многое другое.

Лес обеспечивает плодородие почвы, способствует переводу осадков в почву и грунтовые воды, регулирует гидрологический режим водосборных бассейнов рек. Лес способствует улучшению климата прилегающих полей, уменьшает на них испарение влаги и способствует повышению урожаев сельскохозяйственных культур. Он создает нормальные гигиенические условия для жизни человека, обеспечивает пищей животных, создает им благоприятные условия обитания.

Лес сформировал озоновый экран, предохраняющий человека и животных от ультрафиолетовых лучей. Из всех элементов живой природы лес -- наиболее мощный фактор усиления биологической продуктивности ландшафта благодаря улучшению структуры почвы, ее водного режима и микроклимата. Тропические леса играют также важную роль на биологическом уровне организованности биосферы, они обеспечивают биогеохимический процесс планетного значения.

В России существует следующее экономическое подразделение лесов на группы.

Леса первой группы -- особо важные, защитные, заповедные леса, курортные, пыле - и почвозащитные, зеленые зоны вокруг городов, защитные полосы вдоль железных и шоссейных дорог. Их площадь на 01.01.2003 г. составляет 254,2 млн. га, или 22,4% общей площади. В этих лесах запрещена рубка главного пользования и разрешены только лесовосстановительные рубки для удаления перестойных и усохших деревьев.

Леса второй группы -- водоохранные леса. В России они занимают площадь 65,1 млн. га, или 5,8%. Рубки главного пользования разрешены в объеме, не превышающем объем годового прироста. Система рубок направлена на формирование на их месте высокопродуктивных древостоев.

Леса третьей группы -- леса промышленного использования Севера, Урала, Сибири, Дальнего Востока. Они занимают площадь 812,9 млн. га (71,8% площади лесов РФ). Являются основным объектом лесозаготовок и поставляют необходимое количество древесины народному хозяйству. Допускаются все виды рубок, но преобладают сплошные концентрированные лесосеки.

Похожие статьи




Растительность, Запасы и продукция фитомассы - Основы экологии

Предыдущая | Следующая