Лесные зоны
Лесны́е зо́ны, географические зоны, в естественных ландшафтах которых преобладают леса. Развиты в экваториальном поясе, а также в субэкваториальных, тропических, субтропических и умеренных поясах. Лесные зоны выделены по принципу доминирования лесной растительности (в прошлом и на современном этапе): вечнозелёных тропических дождевых, тропических листопадных, субтропических влажных, субтропических сухих, вечнозелёных и жестколистных, бореальных хвойных и неморальных летне-зелёных лиственных (широколиственных) лесов.
Дождевые тропические леса (гилеи) экваториального и субэкваториальных поясов
Дождевые тропические леса (гилеи) экваториального и субэкваториальных поясов распространены в бассейне реки Амазонка, в Экваториальной Африке, на островах Малайского архипелага, на севере Австралии и на Новой Гвинее. Представлены густыми зелёными и полувечнозелёными лесами с богатым видовым составом, обилием диптерокарповых, бобовых, пальмовых, фикусов, лиан и эпифитов, по границам зоны – с примесью листопадных деревьев. Они являются древнейшим и богатейшим по разнообразию растений и животных типом лесной растительности.
Характерны отсутствие сезонных ритмов развития природы, не меняющийся миллионы лет тёплый и влажный климат. Радиационный баланс 300–350 кДж/см2 в год. Среднемесячные температуры достаточно высокие – 25–35 °C, среднегодовое количество осадков от 1500 до 4000 мм и выше (для субэкваториального пояса характерен летний пик осадков). Преобладают жёлтые и красно-жёлтые ферраллитные почвы на мощной коре выветривания. Запасы фитомассы (в основном древесины) достигают 1000–2000 т/га, а прирост – 50–70 т/га в год. Опад в течение 2–3 недель полностью разлагается благодаря деятельности насекомых (термиты) и грибов. Видовое богатство флоры настолько велико, что на 1 га можно встретить до 100 видов только деревьев, образующих многоярусную структуру леса. Флора таких государств, как Бразилия и Колумбия, расположенных в экваториальном и субэкваториальном поясах, составляет 55 000 и 50 000 видов соответственно. Фауна исключительно разнообразная, представлена в основном обитателями крон. Эта лесная зона значительно пострадала от расчисток под сельскохозяйственное производство и заготовок ценной древесины (скорости сокращения площадей до 1 % в год), после которых восстановление исходной лесной растительности невозможно.
Лесные зоны тропических поясов
Лесные зоны включают тропические вечнозелёные и листопадные леса и саванны, представлены в Северной Америке (США, юг Флориды), в Азии (Индия), в Вест-Индии, в Центральной и Южной Америке, на востоке Африки (главным образом на о. Мадагаскар), на востоке Австралии и на некоторых островах Океании. Радиационный баланс 290–335 кДж/см2 в год. Характеризуются влажным или сезонно-влажным тропическим климатом. Колебания среднемесячных температур воздуха сравнительно невелики (18–28 °C). Осадков около 1000 мм в год. Постоянно высокие температуры и отсутствие заморозков способствуют тому, что интенсивность вегетации растений в течение года определяется прежде всего характером увлажнения.
В благоприятных условиях увлажнения (обычно на наветренных склонах) формируется подзона постоянно влажных лесов. Годовая сумма осадков здесь обычно более 2000 мм, увлажнение равномерное, климатические различия между сезонами невелики. Господствуют густые вечнозелёные леса (миртовые, лавровые, бобовые, пальмы и др.) с обилием лиан и эпифитов на красно-жёлтых ферраллитных почвах. Характерны мощная (до 80 м) кора выветривания, интенсивные процессы склонового стока, смыва и эрозии почв.
Более широко в этих поясах распространена подзона сезонно-влажных лесов, формирующаяся в районах с хорошо выраженным засушливым (преимущественно зимним) сезоном, в течение которого за 3 месяца выпадает всего около 100 мм осадков. Наряду с вечнозелёными распространены листопадные (на время засухи) деревья на красных ферраллитных почвах. Запасы фитомассы лесов высокие – до 1000 т/га, прирост 40–50 т/га в год. В отличие от гилей, в лесах хорошо развиты нижние ярусы (за счёт проникновения света после листопада). По мере роста засушливости климата леса становятся более редкостойными и превращаются в саванны, в которых преобладают выдерживающие засуху злаки (аристида, императа, андропогон), кустарники и деревья (акации, баобаб, пальмы, древовидные молочаи, эвкалипты). Флористическое разнообразие зон тропического пояса высокое. Лесные зоны тропических поясов давно освоены человеком, интенсивно вырубаются и выжигаются, многие участки используются под пастбища, плантации какао, кофе, сахарного тростника, хлопчатника.
Лесные зоны субтропических поясов
Лесные зоны субтропических поясов характеризуются относительно мягким климатом с тёплой зимой, допускающей непрерывную вегетацию растений. В течение всего года преобладает западный перенос воздушных масс, способствующий возникновению существенных различий во внешнем облике ландшафтов на склонах разных экспозиций. Радиационный баланс 210–250 кДж/см2 в год. Температуры воздуха самого тёплого месяца в Северном полушарии 24–28 °C, в Южном 18–23 °C, наиболее холодного – от 4 до 12 °C. Осадков от 500 до 1000, в горах до 2000 мм в год. Лесные зоны подразделяются на подзоны собственно влажных субтропических лесов (гемигилей), муссонных смешанных лесов и средиземноморских летне-сухих лесов и кустарников.
Гемигилеи распространены в районах с избыточным увлажнением в течение всего года (юго-восток Северной Америки, юг Бразильского плоскогорья в Южной Америке, юго-восток Африки, Северный остров Новой Зеландии). Осадков повсеместно более 1000 мм в год. Преобладают вечнозелёные, а в более высоких широтах – летне-зелёные широколиственные леса с участием вечнозелёных видов на желтозёмных и краснозёмных почвах.
Муссонные смешанные леса развиваются в условиях тёплого климата с отчётливым чередованием сухого зимнего и влажного летнего сезонов. Располагаются преимущественно на восточных окраинах Азии, Северной и Южной Америки и Австралии. Сезонные колебания температуры воздуха сравнительно невелики, что определяет наличие вечнозелёной растительности и почти круглогодичную вегетацию. Леса отличаются большим видовым разнообразием (флора Восточного Китая, например, включает в себя около 20 тыс. видов, что составляет ⅔ флоры страны); в южной части субтропического пояса развиты многоярусные леса с лианами и густым подлеском, ближе к границам умеренного пояса вечнозелёных видов становится меньше. Леса на разных континентах образованы различными видами вечнозелёных дубов и близких родов семейства буковых, камелий, магнолий, сосен, пихт, криптомерий, бамбуков, представителями семейства лавровых, пальм и др. Преобладающие типы почв (краснозёмы и желтозёмы) бедны гумусом, имеют кислую реакцию, часто оподзолены и обладают непрочной структурой. Они обычно бедны питательными веществами и при освоении под пашню требуют удобрений. Вырубка лесов этой подзоны способствует во многих районах развитию водной и ветровой эрозии и приводит к формированию зарослей из жестколистных и колючих кустарников и выдерживающих засуху деревьев.
Средиземноморские летне-сухие леса и кустарники распространены главным образом в районе Средиземного моря. Меньшую площадь они занимают в Северной Америке (Калифорния), на западе Южной Америки (в средней части Чили), на юге и западе Австралии, на севере о. Северный Новой Зеландии. Климат обычно характеризуется сухим знойным летом и прохладной влажной зимой. К такому климатическому режиму приспособлены растительные формации жестколистных лесов и кустарников – ксерофильные вечнозелёные (маквис, гарига), мелколистные летне-зелёные (шибляк), сообществ резко ксерофильных полукустарников и кустарников (фригана), а также вельды в Южной Африке. В лесах обычны вечнозелёные дубы и различные хвойные (сосны, в том числе пиния, кедры). Преобладают коричневые почвы и бурозёмы, на красноцветных продуктах выветривания известняков («терра росса») формируются красно-коричневые почвы. В горах субтропических широт Северного полушария увеличивается количество листопадных видов. В лесной зоне субтропиков уже многие тысячелетия широко развито земледелие. Коренных насаждений практически не сохранилось. В районах распространения гемигилей и смешанных муссонных лесов возделывают рис, сою, чай, арахис, хлопчатник, цитрусовые и другие субтропические культуры. Для Средиземноморья характерно выращивание маслин, цитрусовых, инжира, винограда в сочетании с возделыванием зерновых культур и животноводством. В засушливых районах обычно искусственное орошение.
Лесные зоны умеренных поясов
Лесные зоны умеренных поясов представлены ландшафтами хвойных и листопадных лесов с выраженным подзолистым и бурозёмным почвообразованием. В Евразии они занимают бо́льшую часть Западной Европы (за исключением крайних северных и южных её районов), преобладают в пределах Восточно-Европейской равнины, на Урале, в Западной Сибири, на Среднесибирском плоскогорье и Дальнем Востоке до Великой Китайской равнины и северной части Корейского полуострова. В Северной Америке протягиваются от Тихого до Атлантического океана, распространяясь на юг вдоль побережий до 36–40° с. ш. В Южной Америке леса умеренного пояса распространены только на западе материка, в Андах, к югу от 38° ю. ш. Небольшой участок лесной зоны в умеренном поясе Южного полушария находится на Южном острове Новой Зеландии, на остальных материках они отсутствуют. Радиационный баланс имеет значительные сезонные различия, зимой он отрицательный, весной и осенью резко изменяется, летом повышается до величин, близких к тропическим поясам. В целом его среднегодовые величины повышаются с севера на юг от 80 до 170 кДж/см2. На основной части этой лесной зоны 70–90 % радиационного тепла поступает в тёплую половину года. Средние температуры воздуха самых холодных месяцев колеблются от –40 до 5 °C, самых тёплых – от 10 до 20 °C. В Северном полушарии лесные зоны умеренного пояса доступны для проникновения арктических воздушных масс. Вследствие недостатка тепла зимой прекращается вегетация, во внутриконтинентальных районах развиты многолетнемёрзлые породы. Зимой на значительной территории лежит снежный покров. Годовые суммы осадков изменяются от 300–1000 мм на равнинах до 2000–3000 мм в горах и в районах, подверженных воздействию муссонов в летний период. Равнины на огромных пространствах заболочены.
Растительность лесной зоны в умеренных широтах отличается сравнительно небольшим разнообразием, древостой включает не более 5–8 видов, в районах с континентальным климатом и холодными зимами обычны монодоминантные хвойные насаждения – ельники, лиственничники, пихтарники, сосняки или сформировавшиеся на их месте после вырубки и пожара производные березняки, осинники, ольшаники. Широколиственные и широколиственно-хвойные леса распространены в приокеанических частях материков. Они имеют более разнообразный состав и сложную структуру. В составе древостоя преобладают буки, дубы, липы, клёны, а также ели, сосны и пихты, обычны и мелколиственные породы. Хорошо развиты подлесок и травяной покров. Запасы фитомассы и её прирост в лесах этого пояса колеблются соответственно от 100 т/га и 3–4 т/га в год в северной тайге до 400 т/га и 20–25 т/га в год в широколиственных лесах низкогорий. Под хвойными лесами обычны подзолистые, альфегумусовые почвы, в северной части – криозёмы, под смешанными – дерново-подзолистые, под широколиственными – серые лесные почвы и бурозёмы, обладающие наиболее высокими в лесной зоне умеренных широт агрономическими достоинствами (высокое содержание гумуса, нейтральная реакция и высокая поглотительная способность). От таёжных лесов к широколиственным существенно меняются интенсивность биогеохимического круговорота и разнообразие флоры (от 400 до 1100 видов соответственно).Тайга распространена главным образом в Евразии, где она протягивается с запада на восток на 12–13 тыс. км. Широколиственные и хвойно-широколиственные леса как зоны наиболее выражены на западе и востоке Евразии. В Северной Америке лесные зоны умеренных широт занимают значительно меньшую площадь. Здесь в приокеанических районах преобладают хвойные леса, отличающиеся разнообразием древостоя (ели, пихты, тсуги, секвойи, сосны, лиственницы и др.). Ландшафты смешанных и широколиственных лесов до освоения континента были хорошо представлены к юго-востоку от Великих озёр, где они занимали значительную территорию и характеризовались разнообразием флоры и фауны. В Южной Америке и в Новой Зеландии преобладают смешанные хвойно-широколиственные леса, климатические условия, как и на юге Европы, способствуют развитию в них не только хвойных и листопадных широколиственных деревьев, но и вечнозелёных лиственных пород. Преобладают буковые (из южного бука) и хвойно-широколиственные леса на бурых лесных почвах. Бо́льшая часть территории умеренных поясов на всех континентах, занятая ранее широколиственными и широколиственно-хвойными лесами, освоена под сельскохозяйственное производство.