По общему мнению ученых разных стран, наибольший потенциальный ущерб биосфере планеты наносит неудержимое, хищническое истребление лесов.
Аэрокосмические снимки позволяют точнее установить величины ежегодных потерь площади лесов. Установлено, что ежегодно все леса вырубаются на площади от 7 до 20 млн. га (Holdgate et al., 1982). Обе цифры крайне тревожны. Напомним, что есть подсчеты, свидетельствующие, что каждую минуту в мире уничтожается около 20 га лесов. В год это составляет площадь, превышающую площадь Англии. По данным ЮНЕСКО, тропические леса уже вырублены на 50% площади. Леса умеренного и холодного поясов также сократились по крайней мере на 30—40% от первоначальной площади.
Особенно интенсивно вырубаются для экспорта древесины леса влажных тропиков и субтропиков бассейна Амазонки, экваториальной Африки, Южной и Юго-Восточной Азии, стран Океании. При этом не ведется правильного компенсирующего лесоразведения и лесного хозяйства на месте вырубленных лесов. Часть территории зарастает вторичными лесами, большая часть идет под примитивные пастбища, некоторая часть используется в земледелии подсечно-огневого типа (с ротацией: лес 10—15 лет, поля 5—8 лет). Обнаженные обезлесенные тропические почвы (красноземы, фераллитные, аллитные, латеритные, тропические подзолы) быстро утрачивают запасы органических веществ и питательных элементов, некоторые подвергаются окаменению (петрификации), в большинстве эродируются и теряют плодородие.
По существующим прогнозам ЮНЕП, ЮНЕСКО, ФАО, при современных темпах вырубки тропические и субтропические леса практически исчезнут к 2000—2025 гг. Нарушение теплового, водного и углеродно-кислородного режима, вызванное уничтожением тропических и субтропических лесов, может отрицательно сказаться на всей планете. С уничтожением лесов разрушатся, исчезнут ценные почвы, вымрут многие виды растений, высших животных, насекомых, микроорганизмов.
Леса влажных тропиков и субтропиков произрастают в условиях резко выраженного промывного режима, предельного выщелачивания почв и полного опреснения грунтовых и речных вод. Атмосферные осадки здесь составляют 2,5—3 тыс. мм. Воды Амазонки и воды лесных родников ее бассейна — почти дистиллированные. Во всяком случае, они преснее, чем общепринятые стандарты пресных вод (Siolli, 1968). Весь запас биофильных элементов в тропической экосистеме, достигающий 60—90 т/га, сосредоточен в живой и мертвой биомассе, а не в почвах. Поэтому после вырубки и вывоза древесины или выжигания органической массы элементы зольного и углеродного питания растений катастрофически быстро исчезают.
Вырубка тропических лесов Амазонки может привести к необратимым изменениям локального и планетарного масштаба (Siolli, 1979). Леса бассейна Амазонки — самые богатые и разнообразные по числу видов растений, высших и низших организмов. Они представляют собой как бы идеальную лесную экосистему, которая производит ежегодно колоссальную биопродукцию — 200—500 т/га и вместе с тем удерживает в бесчисленных пищевых цепях макро — и микрокруговорота веществ однажды усвоенные биофильные элементы. Биогеохимический круговорот по замкнутости близок здесь к 100%; лишь ничтожная доля минеральных и органических веществ выносится Амазонкой в океан.
Плодородие почв и биопродуктивность тропических лесов создаются и поддерживаются непрерывностью биологического круговорота в живом веществе и в экосистеме. Для советских исследователей это не новая точка зрения. Напомню, что В. Р. Вильямс, позже Н. П. Ремезов (последний на основании многолетних балансовых исследований) пришли к выводу о том, что и под покровом лесной растительности умеренного пояса биологический круговорот удерживает преобладающую часть соединений азота, фосфора, кальция, калия (Ремезов, 1959).
Вырубка лесов и выжигание оставшейся биомассы нарушают биологический круговорот. Лесная подстилка, мелкозем и биофильные элементы в течение 2—3 лет интенсивно разрушаются, смываются и вымываются из почв, грунтов и грунтовых вод.
Подсечно-огневое земледелие (shifting cultivation) коренных обитателей тропических лесов имело экологический смысл и помогло найти условия устойчивого существования. Биомасса тропических дождевых лесов (2—3 тыс. т/га) при зольности около 3% аккумулировала в корнях и в наземной массе 60—90 т/га питательных веществ. В условиях влажных тропиков этих запасов хватало для получения урожая маиса, маниока, касавы лишь на 4—6 лет. Лесная залежь за 20—30 лет в какой-то мере вновь восстанавливала запасы гумуса, азота и зольных элементов питания в почве и биомассе; восстанавливалась некоторая доля плодородия почв, но первоначального уровня экосистема не достигала.
С ростом плотности населения и особенно господством колониальной системы земледелие тропиков было перестроено на европейский лад. Леса вырубались полностью, а поля и пастбища неудержимо разрушались эрозией и выщелачиванием. Начались поиски путей рационального сочетания лесного хозяйства и земледелия на основе локального опыта.
Земледелие Западной Европы, Севера Европейской части СССР, Канады развилось на бурых, серых лесных, подзолистых, палево-подзолистых, глеево-подзолистых, дерново-подзолистых почвах, в прошлом занятых хвойными и лиственными лесами. И эти регионы прошли через длительную историю подсечно-огневого земледелия. Для полного восстановления живой биомассы и запасов мертвой органики, азота и минеральных веществ в вырубленном лесу требуется 150—200 лет непрерывного развития леса (Borman, Likens, 1979). Только после этого срока восстанавливается первоначальная защитная, водно-, терморегулирующая роль развитого лесного покрова.
Лиственные леса паркового, байрачного, долинного типа были в прошлом в зоне черноземов. Теперь они практически полностью исчезли, что усилило эрозию почв. Уничтожены ксерофитные леса Средиземноморья; вырублены на топливо кустарники песчаных равнин Средней Азии и Северной Африки, муссонных регионов Юго-Восточной Азии. Сократились или исчезли лесные покровы Скалистых гор, Анд, гор Кавказа, Крыма, Балкан, Тянь-Шаня, Гиндукуша, Атласа, Загроса. Все это вызвало интенсивную эрозию и дефляцию почв, оползни, селевые потоки, грозные наводнения. Засухи отмечаются даже в таких странах, как Индонезия, Бразилия, Англия, Швеция, где раньше их не бывало. Уничтожение лесов вызывает цепную реакцию отрицательных последствий в биосфере,
Если вспомнить, что именно лесная растительность была преобладающей частью биомассы планеты (n · 1012 т), то можно считать, что уменьшение активной фитобиомассы на Земле составляет 30—40%. Вероятное снижение интенсивности и суммарной продуктивности фотосинтеза, а также уровня продукции кислорода воздуха, вероятно, значительно меньшее — лишь 10—15%.
Ежегодный прирост биомассы спелых (зрелых) лесов, как известно, невысок и сопоставим с ежегодным приростом биомассы травянистых растений, а иногда и ниже. Наоборот, вторичный молодой лес (если он не истребляется скотом и огнем) растет довольно быстро, связывая углекислоту и обеспечивая эмиссию кислорода.
Важнейшим фактором повсеместной вырубки лесов и кустарников является использование древесины для нужд хозяйства, построек, для производства древесного угля и непосредственно на топливо для обогрева жилищ и для приготовления пищи. Около 1,5 млрд. населения мира использует на бытовое топливо ежегодно колоссальное количество древесины. Изменить эти традиции порой просто невозможно. Требуется повсеместное выращивание локального древесного топлива и деловой древесины на основе правильного лесоразведения и ротации плановых рубок. Пока этого в большинстве стран еще нет и остатки лесной растительности уничтожаются населением.
Новым и прогрессивным с биосферно-экологической точки зрения является так называемое лесоземледелие. При лесоземледелии на территории чередуются поля и лесные кулисы, полосы и компактные массивы в соответствии с рельефом, освещенностью и климатом местности. В Индии и Шри Ланка имеется очень перспективный опыт лесоземледелия: посадка чередующихся полос бобовых древесных (частью используемых на топливо) и полевых культур. Опад листвы (до 40 т/га сухой массы) служит комплексным удобрением и мульчей для зерновых. Свежая листва идет на корм скоту, а навоз — на удобрение. Эрозия почв при этом практически исключается, урожаи растут.
Опыт лесоземледелия имеется в Африке, Южной Америке, Азии. Особенно хорошо зарекомендовали себя высокопродуктивные деревья Algaroba, Carob, дающие на 4—5-й год развития тонны ценной продовольственной и кормовой продукции с гектара. Испытывались с успехом виды акации, гледичии, лебеды, каштанов и др. (Douglas, 1973).
Сходен по экологической эффективности разработанный Академией наук ТуркмССР метод полосно-шахматного облесения подвижных песков для их стабилизации и создания продуктивных пастбищ. На этих же принципах основан проект трансафриканского (от Эфиопии до Марокко) защитного пояса лесоземледелия региона Сахель.
Полезащитное лесоразведение в степях со времен В. В. Докучаева является примером успешного накопления снега, влаги, борьбы с эрозией и засухой. В холодных регионах Сибири лесоземледелие является приемом снегонакопления, утепления почв и защиты их от длительной мерзлоты. Террасирование горных склонов в комбинации с лесными кулисами полностью оправдало себя в Крыму и на Кавказе. Все же эти мероприятия недостаточны; нужна общемировая, региональная и национальная политика сохранения и поддержания лесов планеты как главного механизма обеспечения кислородом земной атмосферы.
Дальнейшее бездумное использование лесов и значительное сокращение их площади может привести к усилению процессов эрозии и дефляции почв, к нарушению баланса кислорода, к ослаблению связывания углекислоты, к нарушению водного питания рек и подземных артезианских бассейнов.