Страница 23 из 33
Леса — важный источник сырья и продовольствия, а также органическая связь биосферы и всей климатической системы. Они очень чувствительны к изменениям климата, о чем легко можно судить по кольцам срезов деревьев. В свою очередь, ощутимые изменения лесного покрова отражаются на климате в региональном или глобальном масштабах.
Как известно, из 510 млн. км2 поверхности земного шара Мировой океан занимает 361 млн. км2 (71%), а суша 149 млн. км2 (29%). Поверхность суши, которая на 120 млн. км2 покрыта растительностью, по типам подстилающей поверхности распределяется следующим образом.
Полярные районы занимают площадь 15 млн. км2 (10% поверхности суши), тундра, болота, водоемы и реки — 30 млн. км2 (21 %), земная растительность — 24 млн. км2 (16%), засушливые пустыни — 9 млн. км2 (6%), культивируемые земли — 14 млн. км2 (9%), лесистая местность — 7 млн. км2 (5%). Леса занимают площадь 50 млн. км2, или 33% поверхности суши. Земли более чем одной трети поверхности суши (37%) малопродуктивны или вовсе непродуктивны. Среди них тундра, водная поверхность и др. (21 %), пустыни (6 %), полярные районы (10 %).
В результате фотосинтеза и роста различных типов растительности годовое производство биомассы в пересчете на сухую массу составляет для всего земного шара 155·109 т в год: 55·109 т приходится на океан и 100·109 т — на сушу. Из этого количества леса дают основную продукцию, составляющую около 65·109 т в год при средней продуктивности леса 1,3·103 т/км2 биомассы в год. Леса, следовательно, — самая продуктивная органическая система. Продуктивность лесов в 2—3 раза выше продуктивности других типов растительности суши и почти в 10 раз больше продуктивности океана.
Леса ответственны за газовый обмен, в частности за углеродный и кислородный циклы. Если принять годовой прирост древесины равным порядка 65·109 т в год, то общее количество ее примерно в 30 раз больше, т. е. 2·1012 т. Поскольку на 1 кг древесины приходится 0,35—0,5 кг С, общее содержание его в лесах составляет от 700·109 — 1000·109 т. Считается, что для производства единицы массы сухого вещества нужно затратить 1,83 единиц массы CO2. При этом в атмосферу выделяется около 1,32 единиц массы O2.
Всего, таким образом, леса поглощают из атмосферы около 119·109 т CO2 и выделяют в атмосферу 88·109 т в год O2. (Масса атмосферы — около 5,2·1015 т. В ней находится около 1,3·1015 т O2 и 2,57·1012 CO2.)
Около 53% мировых запасов леса составляют тропические леса. Их вклад в мировую продукцию сухого вещества — около 75%. Главный лесной континент — Южная Америка (площадь тропических лесов 11·106 км2, или 55% площади всех тропических лесов).
Большие лесные массивы находятся в северной части умеренной зоны северного полушария. В табл. 9 приведено более детальное распределение лесов.
Средний запас древесины зависит от типа леса. В сухих субтропических лесах Южной Америки он составляет не более 40 м3/га, а во влажных тропических лесах 200—300 м3/га и более. Промышленная продукция леса по данным ФАО на площади 2,8·109 га — около 1,45·109 м3 в год. Таким образом, промышленное производство леса не превышает 1,5—2% годового прироста древесины. Из этой продукции около 59% идет в эксплуатацию и в другие виды промышленности и 41% используется как топливо.
Использование леса как топлива эквивалентно реализации энергии в (17—21)·103 Дж на 1 г сухого вещества. Таким образом, в среднем фиксация энергии в древесной биомассе в год составляет порядка 1,2·1021 Дж.
Таблица 9. Распределение лесов, % площади широтной зоны