Metsä on ekologinen järjestelmä , biogeocenoosi , jossa puut ovat pääasiallinen elämänmuoto [1] .
Metsä on olennainen osa luontoa , "metsän" käsitettä voidaan tarkastella eri tasoilla. Globaalissa mittakaavassa tämä on osa biosfääriä , paikallisesti se voi olla istutus. Metsää voidaan pitää myös luonnonvyöhykkeenä, maakunnallisena osa- alueena, metsänä ( Shipovin metsä , Shatilovin metsä , Mustametsä ), ekosysteeminä [2] .
Metsät kattavat noin kolmanneksen maa-alasta, metsäpinta-ala maapallolla on 38 miljoonaa km² [3] . Näistä 264 miljoonaa hehtaaria eli 7 % on ihmisen istuttamia [4] , 2000-luvun alkuun mennessä ihminen on tuhonnut noin 50 % planeetalla aiemmin olleesta metsäalueesta [5] . Puolet metsävyöhykkeestä kuuluu trooppisiin metsiin . Vaaleiksi metsiksi katsotaan alueet, joilla on puut, joiden latvustiheys on alle 0,2-0,3 .
Yhdistyneiden Kansakuntien elintarvike- ja maatalousjärjestö määrittelee metsän "alaltaan yli 0,5 hehtaarin suuruiseksi maapalaksi, jolla kasvaa yli viisi metriä korkeita puita ja latvustiheys yli 0,1 tai puut, jotka pystyvät kasvamaan ". saavuttaa nämä kynnykset tällä alueella” [6] .
Tärkeimpien kasvien biologisista ominaisuuksista, iästä sekä tietyistä fyysisistä ja maantieteellisistä olosuhteista riippuen metsässä kehittyy useita kasveja . Tasot ovat melko selkeästi rajattuja kasvien aktiivisten elinten keskittymisen horisontteja. Tasot voivat muodostua yhdestä tai kahdesta tai useammasta lajista . Metsissä erotetaan tasoja [7] :
Siellä on ylimääräistä kiipeily- ja kiipeilykasveja sekä epifyyttejä [12] .
Pääkomponentti on puusto. Aluskasvillisuus ja aluskasvillisuus sekä metsissä, joissa on tiheä latvus ja elävä maapeite , voivat puuttua. Elävä maapeite sisältää olemassa olevat sammalet, jäkälät, nurmikasvit ja pensaat [13] .
Metsän reuna on siirtymävyöhyke viereiseen kasvillisuustyyppiin. Pääsääntöisesti puiden reunat ovat lehtien peitossa koko korkeudeltaan, siellä on enemmän pensaita, liaaneja ja aluskasvillisuutta . Reuna eroaa viereisistä kasvillisuustyypeistä kasvien ja eläinten lajikoostumuksessa. Monet lajit löytyvät yksinomaan reunasta [9] [14] .
Kuollut puu - puunrungot tai niiden osat, jotka ovat pudonneet maahan: oksat, oksat, kuivat ja mätänevät.
Polttoaineena voidaan käyttää tuoretta kuollutta puuta.
Metsäpalon sattuessa tuore kuollut puu edistää sen nopeaa leviämistä. Lisäksi kuollut puu mahdollistaa hyönteisten, erityisesti kaarnakuoriaisten, lisääntymisen ja sienisairauksien kehittymisen, jotka voivat levitä eläviin puihin. Siksi tuoretta kuollutta puuta poistetaan metsästä, mikäli mahdollista, tarvittava määrä. Lahonnut kuollut puu muuttuu vaarattomaksi, jolloin sen poistaminen metsästä ei tuota hyötyä, vaan vahinkoa, turhaan riistää metsän maaperästä luonnonlannoitetta [15] [16] .
Kuollut puu vahvistaa rinteitä, suojaa maaperää. Se on pysyvä tai väliaikainen koti monille asukkaille: mikro -organismeille , sienille , niveljalkaisille , nilviäisille , sammakkoeläimille ja matelijoille , linnuille ja jopa pienille nisäkkäille . Joidenkin lajien kasvien onnistuneen kehityksen kannalta on välttämätöntä, että niiden siemenet itävät kuolleessa puussa.
Kuolleella puulla on merkittävä rooli pitkän aikavälin hiilivarastona. Esimerkiksi havumetsissä kuollut puu voi sisältää maaperän kanssa jopa 25–30 % metsään varastoidusta hiilestä [17] .
Metsä ei ole vain kokoelma puita ja pensaita, vaan metsä on ekosysteemi - monimutkainen yhteisö läheisesti toisiinsa liittyvistä elementeistä, johon kuuluu sekä eläviä organismeja ( eliöstö ) että elottomia, abioottisia komponentteja - ilmaa , maaperää ja vettä . Metsäeliöstö sisältää kasvillisuutta, eläimiä ja mikro -organismeja , ja metsäkasvillisuus ei ole vain puukasvillisuutta, vaan myös ruohoja, sammalia, sieniä, leviä ja jäkälää. Energia- ja ainevirrat (esim. happi ) kiertävät ekosysteemissä muodostaen kiertokulkua ja yhdistäen yhdeksi kokonaisuudeksi kaikki elävän ja elottoman luonnon elementit.
Esimerkkinä ovat fotosynteesiin liittyvät prosessit - prosessi, jossa vedestä ja hiilidioksidista luodaan ravinteita auringonvalon energialla. Vain vihreillä kasveilla on kyky fotosynteesiin, joten kaikki muut joutuvat syömään joko näitä kasveja tai muita kasveja ravinnokseen käyttäviä organismeja, ja siten kasvit ovat suoraan tai epäsuorasti ravinnon lähteitä kaikille eliöille. Bakteerien ja muiden organismien rooli on erittäin tärkeä , sillä ne hajottavat aineenvaihduntajätteitä ja kasvien ja eläinten jäänteitä muodostaen yksinkertaisempia aineita, joita voidaan käyttää jatkossa aineenvaihdunnassa [9] .
Plantaatio (metsän fytokenoosi ) - homogeeninen metsäalue, joka eroaa naapurimaiden kasvillisuuden luonteesta, pääkomponentti on puusto. Niiden alkuperä, koostumus, ikä, läheisyysaste tai muoto voivat vaihdella [18] .
Suurin merkitys on korkearunkoisten ja matalarunkoisten metsien erottaminen toisistaan . Korkeat varret muodostuvat siemenistä kasvatetuista puista ja matalat umpeenkasvusta. Samassa istutuksessa voi olla eri alkuperää olevia puita [19] . Havumetsät ovat yleensä siemenalkuperää, kun taas luonnon lehtipuumetsiköt ovat sekaperäisiä [18] .
Koostumuksen mukaan istutukset erotellaan puhtaina , yhden puulajin puista ja sekapuista kahden tai useamman eri lajin puista [18] . Luonnollista alkuperää olevat istutukset ovat yleensä sekoitettuja. Puhdasmetsiköitä esiintyy vain jonkin puulajin kasvuun soveltuvilla mailla, esim. puhdasmäntymetsiköitä kuivilla hiekkamailla, leppämetsiköitä soilla [ 19] .
Ikäryhmien suhde (nuori, keski-ikäinen, kypsä, ylikypsä) määrää metsän fytokenoosin ikärakenteen. Ikäluokat jaetaan yksittäisten lajien ( pyökki , kaukasiankuusi , poppeli ), lajiryhmien (havupuu, lehtipuu, havupuu) ja myös sen mukaan, onko istutus siemen- vai metsikkö [18] . Kaikkien istutuksen muodostavien puiden ikä voi olla sama (sama- ikäinen istutus) tai eri ( eri -ikäinen istutus). Luonnonmetsissä samanikäisiä metsiköitä esiintyy harvoin (esimerkiksi voimakkaan tulipalon jälkeen); pääsääntöisesti niiden esiintyminen liittyy ihmisen taloudelliseen toimintaan [19] .
Jos istutus kasvaa yhdessä paikassa pitkään muuttamatta puulajien koostumusta, ne ovat alkuperäiskansoja . Johdannaiset eli toissijaiset kasvavat luonnonkatastrofien – tulipalojen , hurrikaanien , äärimmäisten pakkasten , pitkittyneiden kuivuuden , puiden tartuntatautien tai hyönteisten tunkeutumien – sekä ihmisen kaamien metsien, jotka ovat kuolleet aarniometsien alueella [18] .
Alkuperän mukaan istutukset voivat olla luonnollisia tai keinotekoisia [18] . Erityinen paikka keinoviljelmien joukossa on suojaavilla metsäistutuksilla - keinotekoisilla istutuksilla suojaamaan haitallisilta luonnontekijöiltä, mukaan lukien kuivuuden, vesi- ja tuulieroosion torjunta . Suojametsäviljelmät vaikuttavat positiivisesti muun muassa maaperän mikroilmastoon , lumen jakautumiseen ja hydrologiseen tilaan. Ne järjestetään istuttamalla tai kylvämällä pääasiassa aro-, metsä-aro- ja puoliaavikkoalueilla. Niillä voidaan suojella monia esineitä, mukaan lukien maatalousmaa, maaperä, vesialtaat , tiet, asutukset [20] .
Istutuksen läheisyysaste (sen alla olevan maaperän varjostusaste) on erittäin tärkeä seikka: istutuksen latvoksen varjossa olevalla maaperällä tapahtuu metsien kuivikkeiden kertymistä, jonka ansiosta maaperän hedelmällisyys säilyy. . Läheisyyden rikkomisella auringonsäteet tunkeutuvat maaperään, mikä saa kuivikkeen hajoamaan nopeammin, ruohoinen kasvillisuus ilmestyy, maaperä tiivistyy, ja kaikki tämä vaikuttaa haitallisesti puiden kasvuun. Tiettyyn ikään asti tasa-ikäiset istutukset pysyvät suljettuina, sitten alkaa luonnollinen harvennus. Nuoresta iästä lähtien istutuksen muodostavien puiden välillä käydään taistelua vähitellen kasvaville latvoille tarvittavan tilan vuoksi; monet puut hidastuvat tässä taistelussa ja kuolevat sen seurauksena. Siten puiden välinen kamppailu aiheuttaa puuston luonnollista runkojen menetystä, mikä on erityisen voimakasta nuorissa ja keski-ikäisissä metsiköissä. Nuorena kuolevilla puilla on pieniä latvoja, joiden kuoleminen aiheuttaa pieniä rakoja, jotka sulkeutuvat nopeasti jäljellä olevien puiden latvojen kasvun vuoksi. Vanhemmalla iällä kuolevat suuret puut, joiden latvat veivät niin paljon tilaa, että muodostuneita rakoja eivät enää pysty peittämään jäljelle jääneiden puiden latvat, jotka lisäksi kasvavat iän myötä melko hitaasti. Niinpä tietyssä iässä varjoa sietäville lajeille, esimerkiksi kuuselle , kuuselle , pyökkiä , valkopyökille , korkeampi ja valoa rakastaville lajeille, esimerkiksi männylle, tammelle , koivulle , alkaa muodostua rakoja , jotka ovat nuorempia. ei voi sulkea ja rikkoa läheisyyttä [19] .
Metsien kvantitatiivisten parametrien, esimerkiksi puuvarantojen, puiden ja metsiköiden korkeuden ja laadun määritys tehdään dendrometrialla eli metsäverotuksella . Tämä on tarpeen sekä metsien kaupallisen arvioinnin että niiden kehityksen tutkimisen ja käytön ja viljelyn tehokkuuden arvioimiseksi [21] .
Kaikilla paikoilla, joissa puiden kestävä kasvu on mahdollista, metsä kasvaa. Pääasiallinen metsän kasvumahdollisuuteen vaikuttava tekijä on sademäärä , sademäärän tulee olla vähintään 200 mm vuodessa. Muut tekijät, esimerkiksi lämmön määrä, maaperän koostumus vaikuttavat pääasiassa lajikoostumukseen [24] .
Metsäraja on monimutkainen siirtymävaihe ( ekotoni ) kahden pohjimmiltaan erilaisen ekosysteemiluokan - metsän ja puuttoman - välillä. Metsät kasvavat vain tietylle korkeudelle merenpinnan yläpuolella olevasta alueesta ja sen maantieteellisestä leveysasteesta [25] .
Metsän kasvuvyöhykkeellä on puuttomia alueita, joilla metsä ei voi kasvaa joko palovaaran vuoksi tai ympäristö on huomattavasti huonontunut luonnollisten tai ihmisperäisten syiden vaikutuksesta [26] . Toistuvista tulipaloista johtuvien metsättömien alueiden pinta-alat vaihtelevat useista hehtaareista tuhansiin neliökilometreihin. Esimerkiksi oletetaan, että suuri osa Pohjois-Amerikan preeriasta on puuton juuri tästä syystä.
Pensaat, ruohokasvit ja jopa jäkälät ja sammalet voivat estää metsien uudistumista ja mahdollisesti syrjäyttää ne. Pensaiden ja joskus jopa ruohojen tai muiden ruohokasvien, kuten kultapiippujen tai astereiden , paksut voivat estää monia puulajeja asettumasta. Tämän vuoksi jotkut alueet pysyvät puuttomina yli 30 vuotta. On tehty kokeita, jotka osoittavat, että monet kasvit erittävät aineita, jotka estävät puiden siementen itämistä ( inhibiittoreita ).
Jotkin eläimet, kuten kanit Yhdistyneessä kuningaskunnassa , voivat myös haitata metsänistutusta avohakkuilla, palaneilla alueilla ja hylätyillä viljelymailla . entinen biisoni Pohjois-Amerikan Keskilännen preerialla ; jopa pienet nisäkkäät, kuten hiiret , voivat syödä siemeniä ja pureskella puiden taimia. Kuitenkin voimakkain vaikutus metsiin on ihmisellä [9] .
Metsäalan muutosten jakautuminen ja dynamiikka maailman alueittain (tuhat km²) [27] | |||||||||||
Alue | 1990 | 2000 | 2010 | 2000-1990
tuhatta km² |
2010-2000
tuhatta km² |
2000-1990
(%) |
2010-2000
(%) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Itä-Afrikka | 888 650 | 810 270 | 731 970 | −78 380 | −78 300 | −9,67 % | −10,70 % | ||||
Länsi-Afrikka | 915 890 | 819 790 | 732 340 | −96 100 | −87 450 | −11,72 % | −11,94 % | ||||
Pohjois-Afrikka | 851 230 | 792 240 | 788 140 | −58 990 | –4 100 | −7,45 % | –0,52 % | ||||
Keski-Afrikka | 2 682 140 | 2614550 | 2 548 540 | −67 590 | −66 010 | −2,59 % | −2,59 % | ||||
Etelä-Afrikka | 2154470 | 2048790 | 1 943 200 | −105 680 | −105 590 | −5,16 % | −5,43 % | ||||
Afrikka | 7 492 380 | 7 085 640 | 6 744 190 | −406 740 | −341 450 | −5,74 % | −5,06 % | ||||
Itä-Aasia | 2 091 980 | 2 268 150 | 2 546 260 | 176 170 | 278 110 | 7,77 % | 10,92 % | ||||
Länsi-Aasia | 255 880 | 262 260 | 274 980 | 6 380 | 12 720 | 2,43 % | 4,63 % | ||||
Keski-Aasia | 159 010 | 159 800 | 160 160 | 790 | 360 | 0,49 % | 0,22 % | ||||
Kaakkois-Aasia | 2 472 600 | 2 230 450 | 2140640 | −242 150 | −89 810 | −10,86 % | −4,20 % | ||||
Etelä-Aasia | 781 630 | 780 980 | 803 090 | −650 | 22 110 | –0,08 % | 2,75 % | ||||
Aasia | 5 761 100 | 5 701 640 | 5 925 130 | −59 460 | 223 490 | −1,04 % | 3,77 % | ||||
Venäjän federaatio | 8 089 500 | 8 092 690 | 8 090 900 | 319 | –179 | 0,04 % | –0,02 % | ||||
Eurooppa (ilman radiotaajuutta) | 1 805 210 | 1 889 710 | 1 959 110 | 84 500 | 69 400 | 4,47 % | 3,54 % | ||||
Euroopassa | 9 894 710 | 9 982 400 | 10 050 010 | 87 690 | 67 610 | 0,88 % | 0,67 % | ||||
Kanada | 3 101 380 | 3 100 330 | 3 099 820 | −1 050 | −510 | –0,03 % | –0,02 % | ||||
Karibian | 59 010 | 64 330 | 69 320 | 5 320 | 4 990 | 8,27 % | 7,20 % | ||||
Meksiko | 702 910 | 667 510 | 648 020 | −35 400 | −19 490 | −5,30 % | −3,01 % | ||||
USA | 2963350 | 3 001 950 | 3 040 220 | 38 600 | 38 270 | 1,29 % | 1,26 % | ||||
Keski-Amerikka | 257 170 | 219 800 | 194 990 | −37 370 | −24 810 | −17,00 % | −12,72 % | ||||
Pohjois-Amerikka | 7 083 820 | 7 053 920 | 7 052 370 | −29 900 | −1 550 | –0,42 % | –0,02 % | ||||
Etelä-Amerikka | 9 464 540 | 9 043 220 | 8 643 510 | −421 320 | −399 710 | −4,66 % | −4,62 % | ||||
Oseania | 1 987 440 | 1 983 810 | 1 913 840 | −3 630 | −69 970 | -0,18 % | −3,66 % | ||||
Maailman | 41 683 990 | 40 850 630 | 40 329 050 | −833 360 | −521 580 | −2,04 % | −1,29 % |
Vuonna 2010 metsärikkaimmat maat olivat:
Metsäluokituksia on useita riippuen niiden alkuperästä, kunnosta, levinneisyydestä, puiden iästä, metsää muodostavien lajien koostumuksesta ja metsän omistajuudesta. Metsät voivat olla harvaa (vaaleita) tai suljettuja. Metsä voi olla puhdas ( primaari ) tai toissijainen . Suurin osa olemassa olevista metsistä on luonnollisia, niiden joukossa on
Ihminen luo tekometsiä kylvämällä tai istuttamalla. Ne kaikki ovat taloudellisia. Joillakin alueilla, kuten Keski-Euroopassa , ne muodostavat suurimman osan metsistä [2] .
On ikivihreitä metsiä (kosteat trooppiset, havumetsät, lehtimetsät [29] ) ja lehtimetsät ( lauhkeat lehtimetsät [30] , monsuuni [31] , kuivia trooppisia lehtimetsiä), sekä puolilehtimetsiä [32] ja sekametsiä .
Monsuuni - ja sademetsiä esiintyy eri maantieteellisillä alueilla .
Viidakko - puumaisia pensaspeikkoja yhdessä korkean karkearunkoisen viljan kanssa sekä läpäisemättömät tiheät trooppiset tai subtrooppiset metsät ja pensaat, jotka ovat kietoutuneet puumaisiin viiniköynnöksiin [33] .
Metsätyyppi on metsäluokituksen pääyksikkö, joka sisältää metsäalueet, joissa sekä puulla että muilla kerroksilla on yhteinen kasvillisuuskoostumus ja jotka edellyttävät samaa metsänhoitotoimintaa yhtäläisin taloudellisin edellytyksin [34] . Metsätyypeille on ominaista samanlainen eläimistö , niiden ekologiset suhteet, kehitys- ja ennallistamisprosessit. Alkuperäiset metsätyypit kehittyvät luonnossa ilman ihmisen vaikutusta tai luonnonkatastrofeja . Johdannaiset metsätyypit korvaavat primääriset metsätyypit näiden tekijöiden vaikutuksesta. Peräkkäin muuttuvat primaari- ja johdetut tyypit muodostavat sarjan metsätyyppejä. Metsäalueille on ominaista metsäolosuhteet (ilmasto-, maaperä- ja hydrologiset), jotka ovat suhteellisen vakioita, kun taas niiden biologisten lajien koostumus ja suhde muuttuvat jatkuvasti.
Metsätypologisissa suunnissa metsätyyppien luokittelu voi perustua metsää muodostaviin lajeihin, muiden kasvillisuuskerrosten yhteisöön sekä metsän kasvuolosuhteisiin, pääasiassa maaperään [35] [34] [36] .
Suurin ryhmä samantyyppisten metsien luokittelussa on niiden muodostama luokittelu samannimisen luonnonvyöhykkeen mukaan . Luonnolliset vyöhykkeet sijaitsevat suunnilleen tiettyjä ilmastovyöhykkeitä vastaavasti. Yhdessä kaikkien siinä asuvien organismien kanssa yhden luonnonvyöhykkeen metsä on biomi . On metsämuodostelmia, jotka eivät muodosta vyöhykettä (sometsä, mangrovemetsä, metsäistutukset). Metsä voi kasvaa pääluonnonvyöhykkeensä ulkopuolella, ei vain korkeusvyöhykkeillä (vuoristossa) ja siirtymäluonnollisilla vyöhykkeillä ( metsä-aro , metsä-tundra , metsäsavanni ), vaan myös erillisinä alueina. muiden luonnonvyöhykkeiden alueella.
Lisäksi metsät yhdistetään maantieteellisten (ilmastollisten) vyöhykkeiden mukaan, joiden alueella ne kasvavat. Tämä luokitus riippuu käytetystä ilmastoluokitusta. Esimerkiksi taigan boreaalinen vyöhyke voi kuulua lauhkeaan vyöhykkeeseen tai ei.
Trooppiset metsätLevitetty päiväntasaajalle, subequatoriaaliselle ja trooppiselle vyöhykkeelle välillä 25 ° N. sh. ja 30°S sh. [37] :
Subtrooppinen metsä - metsä, joka kasvaa sekä pohjoisen että eteläisen pallonpuoliskon subtrooppisilla vyöhykkeillä . Täällä ei ole juurikaan jäljellä luonnollisia vanhoja metsiä, suurin osa subtrooppisista metsistä on viljelty [44] .
Lauhkean ilmaston metsät kasvavat pääasiassa pohjoisella pallonpuoliskolla, miehittäen suurimman osan Euroopasta, suuria alueita Aasiassa ja Pohjois-Amerikassa, pieniä alueita Etelä-Amerikassa ja Uudessa-Seelannissa. Luonnonprosessien kausiluonteisuus on ominaista. Lajikoostumus on paljon köyhempi kuin trooppisissa metsissä. Metsää muodostavat lajit ovat havu- ja lehtipuita, yhdessä metsässä on enintään 5-8 lajia, usein vain yksi [46] .
Lauhkean ilmaston metsissä on useita kasveja. Monimutkaisemmissa metsiköissä kaksi tasoa - ensimmäisessä mänty , kuusi , lehtikuusi , tammi , saarni jne. ovat yleisiä, toisessa - kuusi , pyökki , lehmus , vaahtera jne . Pensastason muodostaa pähkinä , euonymus , tyrni , viburnum jne. Alempana kerroksia edustavat ruoho-pensas- ja sammal-jäkäläpeitteet. Myös erikoiskerroskasvillisuutta löytyy, sen muodostavat kiipeily- ja kiipeilykasvit sekä sammalet , jäkälät , sienet ja levät [7] .
On olemassa seuraavat metsätyyppien pääryhmät:
Lauhkeat metsävyöhykkeet ovat:
Kansainväliset järjestöt käyttävät UNEP :n ehdottamaa luokitusta (UNEP-WCMC-järjestelmä). Täällä kaikki metsäisen kasvillisuuden miehittämät alueet on jaettu 26 luokkaan, jotka on yhdistetty 2 suureen ryhmään.
Lauhkeat ja boreaaliset metsätMetsäeläimistö - eläimet , jotka käyttävät metsiä elinympäristönä , ravinnonlähteenä , lisääntymisenä tai suojeluna [49] . Metsäeläinten osuus kaikista eläinlajeista on jopa puolet [ 50] . Sen edustajilla voi olla erityisiä mukautuksia metsäolosuhteisiin. Metsä tarjoaa asukkailleen useita ekologisia markkinarakoja: metsämaata , aluskasvillisuutta , puunrunkoja, metsän yläkerrosta. Monet eläimet ovat pitkälle erikoistuneita ja sidottu tiettyihin pystytasoihin ja puulajeihin . Metsäeläimistön koostumus ja runsaus määräytyvät kasviston rakenteen ja koostumuksen perusteella , ja eläimillä puolestaan on suora vaikutus metsien kasvuun, kehitykseen ja muodostumiseen [49] [50] . Eri eläinmaantieteellisten vyöhykkeiden metsäeläimistö eroaa merkittävästi, kun taas trooppisissa metsissä eläimistö on rikkain ja monipuolisin [49] [50] .
Eläimet ovat metsälle erittäin tärkeitä, ne edistävät sen kasvua ja kehitystä. Monet metsän asukkaat syövät metsäkasvien siemeniä ja hedelmiä , myös marjoja, jotka edistävät niiden leviämistä ja uusiutumista. Linnut ovat pähkinänsärkijiä , jayskoja , rastasta , tikkaa ja muita; nisäkkäät ovat pieniä jyrsijöitä, maaoravat , oravat , ruskeat karhut ja muut. Monet hyönteiset hyödyttävät metsää pölyttämällä kasvien kukkia. Hyönteisiä syövät linnut ja nisäkkäät yhdessä selkärangattomien petoeläinten ja loisten kanssa rajoittavat kasvinsyöjien hyönteisten määrää. Maahan kaivaavat selkärangattomat ja nisäkkäät ovat tärkeitä maaperän muodostumisprosesseissa. Jotkut metsän hyönteiset lisääntyvät toisinaan valtavia määriä ja tuhoavat kokonaisia metsiä, kuten esimerkiksi mustalaiskoi ja siperian kotelokoi , tietyt koilajit , kovakuoriaiset ja jyrsijät. Yleisesti ottaen ei kuitenkaan ole olemassa haitallisia tai hyödyllisiä eläimiä, kaikki metsässä ovat toisistaan riippuvaisia ja niillä on roolinsa yleisessä biologisessa kierrossa [50] .
Osa metsän eläimistä ei ole nirso metsän valinnassa, kun taas toiset valitsevat metsät, joissa on tietty puulaji (useimmat hyönteiset syövät tiettyjä puita; monet linnut elävät yksinomaan esimerkiksi havumetsissä [51] ). Lisäksi jotkin lajit pitävät parempana metsänreunoista (useimmat sikiöt , peltohari ); toiset asuvat hieman syvemmällä (pienet haukat , hiirihaukka ); toiset kiipeävät aivan metsän syvyyksiin (monia suuria petolintuja) [52] [9] .
Lajimäärältään trooppiset metsät ylittävät huomattavasti lauhkeiden ja kylmien maiden metsät (kunkin yksittäisen lajin yksilöiden lukumäärä niissä on pieni). Lintujen ja hyönteisten määrä on erityisen suuri trooppisissa metsissä. Kosteissa trooppisissa metsissä aluskasvillisuus ja nurmipeite on valon puutteen vuoksi huonoa, joten niissä on vähän maalajeja [51] .
Eläinten määrä metsissä ei pysy vakiona. Kaloristen siementen rehusadot vaikuttavat suuresti lisääntymiseen ja eloonjäämiseen. Kausiluonteiset vaellukset ja muuttoliikkeet määräävät metsien eläinten määrän vuodenaikojen vaihtelut [50] .
Metsät vaikuttavat merkittävästi ilmakehässä, maan pinnalla ja jossain syvyydessä sen alla tapahtuviin prosesseihin, ovat vuorovaikutuksessa monien ympäristön osien kanssa ja vaikuttavat ratkaisevasti sen laatuun:
Metsä osallistuu aktiivisimmalla tavalla luonnon happikiertoon ja vaikuttaa ratkaisevasti ilmakehän kemialliseen koostumukseen .
Huolimatta siitä, että stabiileissa metsissä fotosynteesin aikana kulutetun hiilimonoksidin (hiilidioksidin) määrä ei pääsääntöisesti ylitä hengityksen , palamisen ja lahoamisen seurauksena maapallon ilmakehään vapautuvaa määrää , metsällä on ratkaiseva rooli. geokemiallisessa hiilen kierrossa . Metsä on yksi tärkeimmistä hiilen varastoista maapallolla. Maan ilmakehä sisältää noin 800 Gt hiiltä hiilidioksidin muodossa . Maakasvit , joista suurin osa on metsiä, sisältävät noin 550 Gt hiiltä [55] , joka ilmakehään päästettyään lisää kasvihuoneilmiötä ja ilmaston lämpenemistä . Lisäksi maaperään kertyy suuri määrä hiiltä . Metsien menneisyyden vuoksi kertyi kivihiilen ja muiden mineraalien varantoja .
FAO:n mukaan vuonna 2010 metsiin varastoitiin yli 650 Gt hiiltä, josta 44 % biomassaan, 45 % maaperään ja loput kuolleeseen puuhun ja roskiin [28] .
Metsän taloudellisen käytön pääalueet voidaan erottaa seuraavista:
Länsimaisten asiantuntijoiden [58] [59] ja WWF :n [60] venäläisten työntekijöiden mukaan Venäjän federaation metsiä ei käytetä täysin paperin ja puun tuotantoon. laittomat hakkuut ja metsien hakkuut ovat lisääntyneet 2000-luvulla , erityisesti Kaukoidässä ja Siperiassa; ja metsätarkastajien määrää on vähennetty [61] .
Metsällä on suuri saniteetti- ja hygieeninen sekä parantava arvo. Luonnonmetsien ilmassa on yli 300 erilaista kemiallista yhdistettä. Metsät muuttavat aktiivisesti joitakin ilmansaasteita. Havupuilla on korkein hapetuskyky - mänty , kuusi , kataja sekä eräät lehmuslajikkeet , koivut . Metsä imee aktiivisesti aerosoliteollisuuden saasteita , erityisesti se kerää pölyä latvoihin , jolloin se siirtyy maaperään sateen mukana, ylläpitää ilman koostumuksen pysyvyyttä [62] (1 ha metsäesiintymiä jopa 50-70 tonnia pölyä vuodessa) [2] . Metsävyöt teiden varrella vähentävät osaltaan liikenteen melua [63] .
Metsät, erityisesti havupuut, vapauttavat fytonsideja - haihtuvia aineita, joilla on bakteereja tappavia ominaisuuksia. Mäntymetsä vapauttaa ilmaan noin 5 kg fytonsideja päivässä, katajametsä - noin 30 kg. Fytonsidit tappavat patogeenisiä mikrobeja. Havumetsissä ilma on lähes steriiliä [64] .
Metsässä oleskeleminen vaikuttaa suotuisasti hermostoon , kiinteytykseen [2] , tehostaa maha-suolikanavan motorisia ja eritystoimintoja , parantaa aineenvaihduntaa , stimuloi sydämen toimintaa ja parantaa vastustuskykyä [65] . Metsä on tärkein virkistysresurssi, ekomatkailu , kävelyt metsässä, lepo metsässä auttavat lievittämään stressiä ja palauttamaan ihmisen henkisen ja emotionaalisen terveyden [66] .
Metsän olemassaolo tai puuttuminen vaikutti usein suoraan historiallisten prosessien kulkuun ja etnisten ryhmien kohtaloon .
Joidenkin taloustieteilijöiden keskuudessa ilmaistu mielipide, että alkukantaisen miehen elämä metsissä, joissa kerättiin pääasiassa naisten tuottamia metsälahjoja, sekä metsästys ja kalastus , joita pääosin miehet harjoittivat. työnjakoon , joka on yksi ihmisyhteiskunnan tärkeimmistä piirteistä. Nautakarjankasvatuksen ja maatalouden kehitykseen liittyvä työkalujen ja tuotantovälineiden jatkokehitys , joka merkitsi merkittävää edistystä yhteiskunnallisissa suhteissa, liittyy ihmisen vapautumiseen vahvasta riippuvuudesta metsästä [67] .
Asutusten perustamisesta juurineen ja siten elämän ja maataloustoiminnan paikan saaneiden metsien alueelle todistavat esimerkiksi saksalaisen maantieteen toponyymit : Friedrichroda, Gernrode, Osterode, Rodach, Walsrode, Wernigerode, Zeulenroda jne. [ 68] [69] Jotkut näistä siirtokunnista sijaitsevat alustavasti laajan Hersynian metsän alueella , joka osui suunnilleen samaan paikkaan hermundurien , fermionien ja markomaanien germaanisten heimojen [70] asuinpaikan kanssa.
Toisaalta metsä, sen läheisyys asumiseen vaikutti merkittävästi ihmisten historiallisesti kehittyvään elämäntapaan, erityisesti kansalliseen arkkitehtuuriin. Joten hirsirakennukset olivat itäslaaville tyypillinen asuntotyyppi . Myös siinä tapauksessa, että rakennuksen ensimmäinen kerros oli rakennettu kivestä (tiilestä), toinen kerros ja ylemmät kerrokset olivat puisia. Tätä helpotti uskomus, että elämä puurakennuksessa on terveellisempää kuin kivirakennuksessa [71] [72] [73] .
Ensimmäistä kertaa metsän historiallinen rooli dokumentoidaan Julius Caesarin (noin 100-44 eKr.) muistiinpanoissa Gallian sodasta - De bello Gallico , joka 58-51 vuoden välillä joutui kosketuksiin germaanisten heimojen kanssa. metsäiset maat Reinin oikealla rannalla [68] [74] [75] . Caesar selitti kieltäytymisensä laajentaa näitä maita sanomalla, että näissä metsissä asuu yksisarvisia ja muita myyttisiä eläimiä , ja siksi näitä maita ei voida koskaan kolonisoida, ja on tarkoituksenmukaisempaa jättää ne huomiotta [76] .
Todennäköisesti syynä oli Caesarin selkeä käsitys roomalaisten legioonien taktiikoiden käytön turhuudesta metsäalueella , mikä toi varman voiton avoimissa tiloissa. Ja tämä pelko vahvistui vuonna 9 , kun Cheruscus Arminius voitti täydellisesti roomalaisen komentajan Publius Quintilius Varuksen armeijan Teutoburgin metsässä . Tämän seurauksena roomalaiset kutsuivat aikakautemme alussa saksalaisten asuttua metsäaluetta jopa "Vapaaksi Saksaksi" ( Germania libera ) [76] [77] .
Suurimmalle osalle ihmiskunnan lauhkean ilmaston alueilla metsät eivät ole pitkään lakanneet olemasta suurten yhteisöjen asuinpaikka, mutta niiden tehtävä turvapaikkana viholliselta ja yhteiskunnan liiallisesta sääntelystä on säilynyt läpi koko ajan. ihmiskunnan historiaa. Metsä on aina liitetty syrjäytyneiden yksilöiden elinympäristöön , mikä näkyy fiktioissa ( Sherwood Forestin Robin Hood ) tai venäläisessä kansalliseeposessa - Muromin metsän "Satakieli rosvo" -elokuvassa .
Venäjän valtiossa 1400-1700 -luvuilla Zasetšnaja-linjan erityisen suojeltuilla metsillä oli tärkeä suojatehtävä Krimin tataarien hyökkäyksiä vastaan . Näissä metsissä järjestettiin kiinteitä puiden tukoksia, jotka eivät olleet ratsuväen läpipääsemättömiä.
Toisen maailmansodan aikana Brjanskin metsiä , Ukrainan ja Valko -Venäjän Polissyan valtavia metsiä , kutsuttiin "Partizanskiin alueeksi". Täällä, miehityshallinnosta huolimatta , neuvostovallan ruumiit säilyivät olemassa. Liettuan, Latvian ja Viron sodan jälkeen metsät toimivat turvapaikkana kansallismielisille yksiköille, jotka kutsuivat itseään " metsäveljiksi ".
Miehitetyn Jugoslavian metsäalueilla partisaaniyhteisö oli jopa luonteeltaan valtiomuodostelma, jolla oli omat asevoimansa joukkotyyppien mukaan .
Toisen maailmansodan jälkeen Etelä-Amerikan laajat metsäalueet olivat myös suurten sissijoukkojen ( Che Guevara ) näyttämöä.
Sademetsän rooli Vietnamin sodassa tunnetaan hyvin .
Metsän hakkuut noin. Pääsiäinen oli yksi syy muinaisen Rapanuin ainutlaatuisen sivilisaation katoamiseen . Metsien häviäminen , joka aiheutti maaperän eroosion , johti muiden tekijöiden ohella maya-sivilisaation rappeutumiseen [78] .
Ensimmäiset maakasvit löydettiin Australiasta. Niiden ikä on noin 395 miljoonaa vuotta. Noin 370 miljoonaa vuotta sitten ( devonikauden alku) matalista pensaista peräisin oleva kasvillisuus levisi laajasti maalle .
Ensimmäiset metsät olivat yli 7,5 metriä korkeita jättimäisten korte- ja sammalmetsiä , joiden aluskasvillisuus oli alkukantaisia saniaisia ja muita pieniä kasveja.
Noin 345 miljoonaa vuotta sitten alkoi hiilikausi , jonka aikana maalle levisi tiheitä, laajamittaisia jättikorte-, sammal- ja saniaisia metsiä , joiden korkeus oli noin 30 m. Samaan aikaan ilmestyivät ensimmäiset primitiiviset kastosiemeniset -siemensaniaisia ja cordaites . _ Tänä aikana muodostunut bitumihiili sisältää usein lukuisia kasvifossiileja.
Permikauden alussa ( 280 miljoonaa vuotta sitten), vuoristorakentamisen prosessit, eteläisen pallonpuoliskon voimakas jäätikkö sekä maan ja meren globaali uudelleenjakautuminen tapahtui, ilmasto muuttui yhä kuivemmaksi. Tänä aikana primitiiviset kykadit ja havupuut levisivät syrjäyttäen jättiläiskortteita, sammaleita ja saniaisia [9] .
Noin 225 miljoonaa vuotta sitten alkoi dinosaurusten aikakausi - mesozoinen aikakausi . Trias- ja jurakaudella päämetsän muodostavat kykadit ja havupuut (monet sekvoiat ), suuri määrä ginkgoja levisi . Itä-Kiinassa ginkgo biloba kasvaa edelleen , ainoa tähän päivään asti säilynyt ginkgo-luokan edustaja. Yleisimmät olivat havumetsät, joissa oli samanlaisia puita kuin nykyajan araucaria .
Triasskaudella ensimmäiset koppisiemeniset (kukkivat) kasvit ilmestyivät. Jurassic-kaudella kukkivien kasvien monimuotoisuus lisääntyi vähitellen, kun taas havupuiden ja muiden siemenkasvien määrä väheni. Kukkivat kasvit tulivat hallitsemaan puustoa liitukaudella (135-65 miljoonaa vuotta sitten), niiden joukossa olivat nykyajan fikussien , magnolioiden , hollien , tammien , sassafraiden , pajujen ja vaahteroiden esi-isiä . Metasequoia - puu, jolla on putoavia neulasia - levisi koko pohjoiselle pallonpuoliskolle liitukauden ja paleogeenin aikana [9] .
Paleogeenikauden alussa, paleoseenikauden aikana , ilmasto jatkui lämpimänä ja kosteana, mikä vaikutti kasviston monimuotoisuuteen ja kasvillisuuden runsauttamiseen, mukaan lukien puumaisten kasvien koppisiemenet. Pohjoisen pallonpuoliskon metsät olivat samanlaisia kuin nykyajan trooppiset ja lauhkeat metsät.
Cenozoic -kauden lopussa Pohjois-Amerikan länsiosassa tapahtui vuoristorakentamisen ja ilmastonmuutoksen prosesseja. Tämän seurauksena havupuulajit, joita aiemmin tuskin havaittiin arkto-tertiaarisessa kasvistossa, alkoivat hallita.
Kvaternaarikausi, joka päätti Cenozoic aikakauden, alkoi noin 1,8 miljoonaa vuotta sitten ja jatkuu nykyään. Sen piirteet: laajojen mannerjääkausien ( jäätiköt ) ja lämpimien jääkausien välisten aikakausien ( interglacials ) vuorottelu. Tämän vuoksi monet puulajit ja muut kasvit kuolivat sukupuuttoon ja metsien pinta-ala pieneni huomattavasti ja kaikkialla [9] .
Viimeisten 8000 vuoden aikana noin 50 % planeetan metsäalasta on täysin pienennetty ihmisen toimesta, nämä alueet ovat viljelykasvien, laitumien, asutusten, joutomaiden ja muiden ihmisperäisten maisemien miehittämiä, jäljellä olevista metsistä vain 22 %. koostuvat luonnollisista ekosysteemeistä. Lisäksi yli 75 % metsien hävittämisestä tapahtuu 1900-luvulla - maailmanlaajuisen väestöräjähdyksen aikana [5] [79] .
Metsiä tutkivaa tiedettä kutsutaan metsätaloudeksi . Metsätiede tutkii metsiä monimutkaisena kasviyhteisönä, mukaan lukien:
Metsätalouden teoreettisena perustana metsätiede tutkii metsänhoidon organisaatiojärjestelmiä ja menetelmiä [80] .
Puumaisia kasveja (puita, pensaita ja pensaita) tutkivaa tiedettä kutsutaan dendrologiaksi [81] .
Kestävän metsänhoidon varmistamiseksi YK:n FAO on määritellyt tutkimuksessaan seuraavat pääalueet:
YK:n FAO suorittaa metsävarojen seurantaa ja globaalia arviointia kaikissa maissa. Julkaisee raportteja viiden vuoden ajalta [83] .
Nykyään metsäkadon määrä on usein useita kertoja suurempi kuin sen luonnollinen ennallistaminen. Tässä suhteessa sivistyneessä maassa kiinnitetään paljon huomiota metsän lisääntymiseen sekä metsäistutuksilla että kokonaan taloudellisen toiminnan kieltämisellä joissakin metsissä. Tämä varmistaa näillä alueilla luonnollisen metsityksen, ja joissakin maissa on pieni määrä metsäalueita, joilla ihmisen toimintaa metsän elämään ei ole koskaan tapahtunut.
Metsänsuojelu on yksi ympäristön- ja luonnonsuojelutoimista ja sitä toteutetaan:
Metsänsuojeluun liittyvät toimet voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin:
Metsätalous | |
---|---|
Tyypit | |
Ekologia |
Maapallo | ||
---|---|---|
Maan historia | ||
Maan fyysiset ominaisuudet | ||
Maan kuoret | ||
Maantiede ja geologia | ||
Ympäristö | ||
Katso myös | ||
|
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
| |||
---|---|---|---|---|
|