Старовозрастной лес [ a] (также называемый первичным лесом ) — это лес , который развивался в течение длительного периода времени без нарушения . Благодаря этому старовозрастные леса демонстрируют уникальные экологические особенности. [1] Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций определяет первичные леса как естественно восстановленные леса местных пород деревьев, где нет четко видимых признаков деятельности человека, а экологические процессы не были существенно нарушены. Одна треть (34 процента) лесов мира являются первичными лесами. [2] Особенности старовозрастных лесов включают в себя разнообразные структуры, связанные с деревьями, которые обеспечивают разнообразные среды обитания диких животных , что увеличивает биоразнообразие лесной экосистемы . Девственные или первовозрастные леса — это старовозрастные леса, которые никогда не вырубались. Концепция разнообразной структуры деревьев включает в себя многослойные полога и промежутки полога , сильно различающиеся по высоте и диаметру деревья, а также различные виды деревьев, классы и размеры древесных остатков.
По состоянию на 2020 год [обновлять]в мире осталось 1,11 млрд га (2,7 млрд акров) первичных лесов. В совокупности три страны (Бразилия, Канада и Россия) занимают более половины (61 процент) мировых первичных лесов. Площадь первичных лесов сократилась на 81 млн га (200 млн акров) с 1990 года, но темпы потерь сократились более чем вдвое в 2010–2020 годах по сравнению с предыдущим десятилетием. [3]
Старовозрастные леса ценны по экономическим причинам и для экосистемных услуг, которые они предоставляют. [4] [5] Это может быть предметом спора, когда некоторые в лесозаготовительной промышленности хотят заготавливать ценную древесину в лесах, уничтожая леса в процессе, чтобы получить краткосрочную прибыль, в то время как экологи стремятся сохранить леса в их первозданном состоянии для таких выгод, как очистка воды , борьба с наводнениями , стабильность погоды, поддержание биоразнообразия и круговорот питательных веществ . Более того, старовозрастные леса более эффективны в секвестировании углерода, чем недавно посаженные леса и быстрорастущие лесные плантации , поэтому сохранение лесов имеет жизненно важное значение для смягчения последствий изменения климата . [6] [7]
В старовозрастных лесах, как правило, встречаются крупные деревья и стоящие мертвые деревья, многослойные полога с просветами, образовавшимися в результате гибели отдельных деревьев, и грубые древесные остатки на лесной подстилке. [8] Деревья старовозрастных лесов развивают отличительные черты, не встречающиеся у молодых деревьев, такие как более сложная структура и глубоко трещиноватая кора, которая может содержать редкие лишайники и мхи. [9]
Лес, восстановленный после серьезного нарушения, такого как лесной пожар, нашествие насекомых или сбор урожая, часто называют вторичным ростом или «регенерацией», пока не пройдет достаточно времени, чтобы последствия нарушения перестали быть очевидными. В зависимости от леса, это может занять от столетия до нескольких тысячелетий. Лиственные леса восточной части Соединенных Штатов могут развить характеристики старовозрастных деревьев за 150–500 лет. В Британской Колумбии , Канада, старовозраст определяется как возраст от 120 до 140 лет во внутренних районах провинции, где пожары являются частым и естественным явлением. В прибрежных тропических лесах Британской Колумбии старовозрастные деревья определяются как деревья старше 250 лет, причем некоторые деревья достигают возраста более 1000 лет. [10] В Австралии эвкалиптовые деревья редко превышают 350 лет из-за частых пожаров. [11]
Типы леса имеют очень разные модели развития, естественные нарушения и внешний вид. Насаждение пихты Дугласа может расти столетиями без нарушений, в то время как старовозрастной лес из сосны желтой требует частых поверхностных пожаров для сокращения теневыносливых видов и восстановления видов полога. [12] В бореальных лесах Канады катастрофические нарушения, такие как лесные пожары, сводят к минимуму возможности для крупных накоплений мертвого и поваленного древесного материала и других структурных наследий, связанных с условиями старого роста. [13] Типичные характеристики старовозрастного леса включают наличие старых деревьев, минимальные признаки человеческого вмешательства, разновозрастные насаждения, наличие просветов полога из-за падения деревьев, топографию в виде ям и курганов , поваленную древесину на разных стадиях гниения, стоящие сучья (мертвые деревья), многослойные полога, нетронутые почвы , здоровую грибковую экосистему и наличие видов-индикаторов. [14]
Старовозрастные леса часто биологически разнообразны и являются домом для многих редких видов , находящихся под угрозой исчезновения видов и находящихся под угрозой исчезновения видов растений и животных, таких как северная пятнистая сова , мраморный пыжик и фишер , что делает их экологически значимыми. Уровни биоразнообразия могут быть выше или ниже в старовозрастных лесах по сравнению с лесами вторичного роста, в зависимости от конкретных обстоятельств, экологических переменных и географических переменных. Вырубка старовозрастных лесов является спорным вопросом во многих частях мира. Чрезмерная вырубка сокращает биоразнообразие, влияя не только на сам старовозрастной лес, но и на местные виды, которые зависят от среды обитания старовозрастного леса. [15] [16]
Некоторые леса на стадии старовозрастных насаждений имеют смешанный возраст деревьев из-за особой схемы регенерации для этой стадии. Новые деревья восстанавливаются в разное время друг от друга, поскольку каждое из них имеет разное пространственное расположение относительно основного полога, поэтому каждое получает разное количество света. Смешанный возраст леса является важным критерием для обеспечения того, чтобы лес был относительно стабильной экосистемой в долгосрочной перспективе. Климаксовый насаждение , которое имеет одинаковый возраст, становится стареющим и деградирует в течение относительно короткого времени, что приводит к новому циклу лесной сукцессии . Таким образом, равномерно возрастные насаждения являются менее стабильными экосистемами. Бореальные леса имеют более однородный возраст, поскольку они обычно подвергаются частым лесным пожарам, заменяющим насаждения.
Просветы в пологе леса необходимы для создания и поддержания разновозрастных насаждений. [17] Кроме того, некоторые травянистые растения устанавливаются только в просветах полога, но сохраняются под подлеском. Просветы являются результатом гибели деревьев из-за небольших воздействий, таких как ветер, пожары низкой интенсивности и болезни деревьев. [18]
Старовозрастные леса уникальны, обычно имеют несколько горизонтальных слоев растительности, представляющих различные виды деревьев , возрастные классы и размеры, а также форму почвы «яма и холм» с хорошо устоявшимися грибковыми сетями . [19] Поскольку старовозрастные леса структурно разнообразны, они обеспечивают более разнообразную среду обитания, чем леса на других стадиях. Таким образом, иногда в старовозрастных лесах может поддерживаться более высокое биологическое разнообразие или, по крайней мере, биоразнообразие, которое отличается от других стадий леса. [14]
Характерная топография большинства старовозрастных лесов состоит из ям и курганов. Курганы образуются из-за гниющих упавших деревьев, а ямы ( древесные гребни ) — из-за корней, вырванных из земли, когда деревья падают по естественным причинам, включая падение животными. Ямы обнажают бедную гумусом , богатую минералами почву и часто собирают влагу и опавшие листья, образуя толстый органический слой, который способен питать определенные типы организмов. Курганы обеспечивают место, свободное от затопления листвой и насыщения, где процветают другие типы организмов. [4]
Стоящие коряги обеспечивают источники пищи и среду обитания для многих типов организмов. В частности, многие виды хищников мертвой древесины, такие как дятлы , должны иметь стоящие коряги, доступные для кормления. В Северной Америке пятнистая сова хорошо известна тем, что нуждается в стоящих корягах для гнездования. [4]
Упавшая древесина или грубые древесные отходы вносят богатые углеродом органические вещества непосредственно в почву , обеспечивая субстрат для мхов , грибов и саженцев , а также создавая микросреды обитания, создавая рельеф на лесной подстилке. В некоторых экосистемах, таких как умеренные дождевые леса североамериканского побережья Тихого океана , упавшая древесина может стать кормильцами , обеспечивая субстрат для саженцев деревьев. [4]
Нетронутые почвы являются домом для многих форм жизни, которые зависят от них. Нетронутые почвы обычно имеют очень четко определенные горизонты или почвенные профили . Различные организмы могут нуждаться в определенных четко определенных почвенных горизонтах для жизни, в то время как многим деревьям для процветания нужны хорошо структурированные почвы без нарушений. Некоторые травянистые растения в северных лиственных лесах должны иметь толстые слои опада (которые являются частью почвенного профиля). Экосистемы грибов необходимы для эффективной переработки питательных веществ на месте обратно во всю экосистему. [4]
Возраст насаждения также может быть использован для классификации леса как старовозрастного. [20] Для любой заданной географической области можно определить среднее время с момента нарушения до достижения лесом стадии старовозрастного роста. Этот метод полезен, поскольку он позволяет быстро и объективно определить стадию леса. Однако это определение не дает объяснения функции леса. Оно просто дает полезное число для измерения. Таким образом, некоторые леса могут быть исключены из категории старовозрастных, даже если у них есть признаки старовозрастного роста, просто потому, что они слишком молоды. Кроме того, старые леса могут не иметь некоторых признаков старовозрастного роста и быть отнесены к категории старовозрастных только потому, что они очень старые. Идея использования возраста также проблематична, поскольку деятельность человека может влиять на лес по-разному. Например, после вырубки 30% деревьев для восстановления старовозрастного роста требуется меньше времени, чем после удаления 80% деревьев. Хотя в зависимости от вырубаемой породы лес, который восстанавливается после вырубки 30%, может состоять из пропорционально меньшего количества деревьев лиственных пород, чем лес, вырубленный на 80%, в котором слабая конкуренция со стороны менее важных пород деревьев не препятствует возобновлению роста жизненно важных лиственных пород.
С точки зрения динамики леса , старовозрастной лес находится на стадии, которая следует за стадией возобновления подлеска. [21] Эти стадии следующие:
Важно то, что пока насаждение переходит от одного сообщества деревьев к другому, насаждение не обязательно будет проходить стадию старения между этими стадиями. Некоторые виды деревьев имеют относительно открытый полог. Это позволяет более теневыносливым видам деревьев устанавливаться ниже даже до стадии повторного зарождения подлеска. Теневыносливые деревья в конечном итоге вытесняют основные деревья полога на стадии исключения ствола. Таким образом, доминирующий вид деревьев изменится, но лес все еще будет находиться на стадии исключения ствола, пока теневыносливые виды не достигнут стадии старения.
Сукцессия видов деревьев может изменить состав видов деревьев после достижения стадии старовозрастных. Например, старый бореальный лес может содержать несколько крупных деревьев осины, которые могут умереть и быть заменены более мелкими бальзамическими пихтами или черными елями. Следовательно, лес вернется к стадии повторного зарождения подлеска. [22] Используя определение динамики насаждений, старовозрастность можно легко оценить с помощью структурных атрибутов. Однако в некоторых лесных экосистемах это может привести к решениям относительно сохранения уникальных насаждений или атрибутов, которые исчезнут в течение следующих нескольких десятилетий из-за естественных процессов сукцессии. Следовательно, использование динамики насаждений для определения старовозрастных лесов более точно в лесах, где виды, составляющие старовозрастные, имеют большую продолжительность жизни, а сукцессия идет медленно. [4]
Общие культурные определения и общие знаменатели относительно того, что составляет старовозрастной лес, а также переменные, которые определяют, составляют и воплощают старовозрастные леса, включают:
Кроме того, в горных, умеренных ландшафтах (таких как Западная часть Северной Америки), и особенно в районах с высококачественной почвой и влажным, относительно мягким климатом, некоторые старые деревья достигли заметной высоты и обхвата (DBH: диаметр на высоте груди), что сопровождается заметным биоразнообразием с точки зрения поддерживаемых видов. Поэтому для большинства людей физический размер деревьев является наиболее узнаваемым признаком старых лесов, даже несмотря на то, что экологически продуктивные районы, которые поддерживают такие большие деревья, часто составляют лишь очень небольшую часть общей площади, которая была нанесена на карту как старый лес. [24] (В высокогорном, суровом климате деревья растут очень медленно и, таким образом, остаются небольшого размера. Такие деревья также считаются старыми с точки зрения того, как они нанесены на карту, но редко признаются широкой общественностью как таковые.)
Дебаты по поводу определений старовозрастных территорий неразрывно связаны со сложным спектром социальных представлений о сохранении дикой природы , биоразнообразии, эстетике и духовности, а также об экономических или промышленных ценностях. [13] [25]
В терминах лесозаготовок старовозрастные насаждения прошли экономический оптимум для заготовки — обычно от 80 до 150 лет, в зависимости от вида. Старовозрастные леса часто получали приоритет для заготовки [ необходимо разъяснение ], потому что они имели наиболее ценную с коммерческой точки зрения древесину, считалось, что они подвергаются большему риску ухудшения из-за корневой гнили или заражения насекомыми, и они занимали земли, которые можно было бы использовать для более продуктивных вторичных насаждений. [26] В некоторых регионах старовозрастная древесина не является самой коммерчески выгодной — в Британской Колумбии, Канада, заготовка в прибрежном регионе перемещается в более молодые вторичные насаждения. [27]
Научный симпозиум 2001 года в Канаде обнаружил, что определение старовозрастных лесов в научно значимой, но политически значимой манере представляет некоторые основные трудности, особенно если ищется простое, недвусмысленное и строгое научное определение. Участники симпозиума определили некоторые атрибуты позднесукцессионных, умеренной зоны, старовозрастных типов лесов, которые можно было бы учитывать при разработке индекса «старовозрастности» и для определения старовозрастных лесов: [28]
Конструктивные особенности:
Композиционные особенности:
Особенности процесса:
Старовозрастные леса предоставляют экосистемные услуги , которые могут быть гораздо важнее для общества, чем их использование в качестве источника сырья. Эти услуги включают в себя создание пригодного для дыхания воздуха, создание чистой воды, хранение углерода, регенерацию питательных веществ, поддержание почв, борьбу с вредителями с помощью насекомоядных летучих мышей и насекомых, контроль микро- и макроклимата и хранение широкого спектра генов. [33] [34]
Влияние старовозрастных лесов на глобальное потепление рассматривалось в различных исследованиях и журналах.
Межправительственная группа экспертов по изменению климата в своем отчете за 2007 год заявила : «В долгосрочной перспективе стратегия устойчивого лесопользования, направленная на поддержание или увеличение запасов углерода в лесах, при одновременном обеспечении ежегодного устойчивого урожая древесины, волокна или энергии из леса, принесет наибольшую устойчивую выгоду в плане смягчения последствий». [7]
Старовозрастные леса часто воспринимаются как находящиеся в равновесии или в состоянии упадка. [35] Однако данные анализа углерода, хранящегося над землей и в почве, показали, что старовозрастные леса более продуктивны в хранении углерода, чем молодые леса. [6] Лесозаготовка мало или совсем не влияет на количество углерода, хранящегося в почве, [36] но другие исследования показывают, что старые леса, в которых есть деревья разного возраста, многоярусные и мало нарушенные, имеют самые высокие возможности для хранения углерода. [37] По мере роста деревьев они удаляют углерод из атмосферы, и защита этих пулов углерода предотвращает выбросы в атмосферу. Сторонники заготовки леса утверждают, что углерод, хранящийся в древесине, доступен для использования в качестве энергии биомассы (вытесняя использование ископаемого топлива), [38] хотя использование биомассы в качестве топлива приводит к загрязнению воздуха в виде оксида углерода , оксидов азота , летучих органических соединений , твердых частиц и других загрязняющих веществ, в некоторых случаях на уровнях, превышающих уровни от традиционных источников топлива, таких как уголь или природный газ. [39] [40] [41]
Каждый лес имеет разный потенциал для хранения углерода. Например, этот потенциал особенно высок на северо-западе Тихого океана , где леса относительно продуктивны, деревья живут долго, разложение происходит относительно медленно, а пожары случаются нечасто. Поэтому различия между лесами необходимо учитывать при определении того, как ими следует управлять для хранения углерода. [42] [43] Исследование 2019 года прогнозировало, что старовозрастные леса в Юго-Восточной Азии , большинство из которых находятся в Индонезии и Малайзии , способны поглощать углерод или быть чистым источником выбросов парниковых газов на основе сценариев обезлесения в последующие десятилетия. [44]
Старовозрастные леса имеют потенциал влиять на изменение климата, но изменение климата также влияет на старовозрастные леса. Поскольку последствия глобального потепления становятся более существенными, способность старовозрастных лесов связывать углерод ухудшается. Изменение климата показало влияние на смертность некоторых доминирующих видов деревьев, как это было отмечено у корейской сосны . [45] Изменение климата также показало влияние на состав видов, когда леса обследовались в течение 10- и 20-летнего периода, что может нарушить общую продуктивность леса. [46]
По данным Института мировых ресурсов , по состоянию на январь 2009 года на Земле сохранилось всего 21% первоначальных старовозрастных лесов, которые когда-то существовали. [47] По оценкам, половина лесов Западной Европы была вырублена до Средних веков , [48] а 90% старовозрастных лесов, которые существовали на территории Соединенных Штатов в 1600-х годах, были вырублены. [49]
Большие деревья в старовозрастных лесах экономически ценны и подвергались агрессивной вырубке по всему миру. Это привело к многочисленным конфликтам между лесозаготовительными компаниями и экологическими группами . С определенных точек зрения лесного хозяйства полное поддержание старовозрастного леса рассматривается как крайне экономически непродуктивное, поскольку древесину можно собирать только с упавших деревьев, а также потенциально наносящее ущерб близлежащим управляемым рощам, создавая среду, благоприятную для корневой гнили. Может быть более продуктивным вырубить старый лес и заменить его молодым. [ необходима цитата ]
Остров Тасмания , расположенный недалеко от юго-восточного побережья Австралии, имеет самое большое количество умеренно-эвкалиптовых лесов в Австралии, общая площадь которых составляет около 1 239 000 гектаров. [50] Хотя местное Региональное лесное соглашение (RFA) изначально было разработано для защиты большей части этого природного богатства, многие из старовозрастных лесов RFA, охраняемых в Тасмании, состоят из деревьев, малопригодных для лесной промышленности. Старовозрастные леса RFA и леса высокой природоохранной ценности, содержащие виды, крайне желательные для лесной промышленности, сохранились плохо. Только 22% первоначальных высоких эвкалиптовых лесов Тасмании, управляемых Forestry Tasmania, были зарезервированы. Десять тысяч гектаров высоких эвкалиптовых старовозрастных лесов RFA были утрачены с 1996 года, в основном в результате промышленных лесозаготовок. В 2006 году около 61 000 гектаров высокоэвкалиптовых старовозрастных лесов RFA оставались незащищенными. [51] Недавние попытки вырубки леса в Верхней Флорентийской долине вызвали серию протестов и внимание СМИ из-за арестов, которые имели место в этой области. Кроме того, Gunns Limited , основной подрядчик по лесному хозяйству в Тасмании, недавно подвергся критике со стороны политических и экологических групп за свою практику измельчения древесины, заготовленной в старовозрастных лесах. [ необходима цитата ]
Более глубокое понимание динамики лесов в конце 20-го века привело научное сообщество к выявлению необходимости инвентаризации, понимания, управления и сохранения репрезентативных примеров старовозрастных лесов с их соответствующими характеристиками и ценностями. [53] Литература, посвященная старовозрастным лесам и их управлению, не дает окончательных выводов относительно наилучшего способа охарактеризовать истинную сущность старовозрастных насаждений. [ необходима ссылка ]
Лучшее понимание природных систем привело к появлению новых идей об управлении лесами, например, управляемые естественные нарушения должны быть разработаны для достижения ландшафтных моделей и условий среды обитания, которые обычно поддерживаются в природе . [54] Этот подход грубого фильтра к сохранению биоразнообразия признает экологические процессы и обеспечивает динамическое распределение старого роста по ландшафту. [53] И все последовательные стадии — молодая, средняя и старая — поддерживают лесное биоразнообразие. Растения и животные полагаются на различные стадии лесной экосистемы для удовлетворения своих потребностей среды обитания. [55]
В Австралии Региональное лесное соглашение (RFA) пыталось предотвратить вырубку определенных «старовозрастных лесов». Это привело к борьбе за то, что составляет «старовозрастной». Например, в Западной Австралии лесная промышленность пыталась ограничить площадь старовозрастных лесов в лесах карри в регионе Южных лесов; это привело к созданию Альянса лесов Западной Австралии , расколу Либерального правительства Западной Австралии и выборам лейбористского правительства Гэллопа . Старовозрастные леса в этом регионе теперь находятся внутри национальных парков . Небольшая часть старовозрастных лесов также существует в Юго-Западной Австралии и защищена федеральными законами от вырубки, которая не проводилась там уже более 20 лет. [ необходима цитата ]
В Британской Колумбии , Канада , старовозрастные леса должны поддерживаться в каждой экологической единице провинции для удовлетворения потребностей в биоразнообразии. [8]
В США с 2001 года около четверти федеральных лесов защищены от вырубки. В декабре 2023 года администрация Байдена ввела правило, согласно которому вырубка леса строго ограничена в старовозрастных лесах, но разрешена в «зрелых лесах», что представляет собой компромисс между лесозаготовительной промышленностью и активистами-экологами. [56]
В 2006 году организация Greenpeace определила, что оставшиеся в мире нетронутые лесные ландшафты распределены по континентам следующим образом: [57]
В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из Глобальной оценки лесных ресурсов 2020 г. Основные выводы, ФАО, ФАО. В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из The State of the World's Forests 2020. Вкратце — Леса, биоразнообразие и люди, ФАО и ЮНЕП, ФАО и ЮНЕП.