巨大的森林生物能储量是人类未来持续地获取高效、洁净能源的物质保障。所以，合理地利用森林巨大的生物能储量，可以有效地保障社会经济可持续对可持续性能源的需求。
森林是未来材料工业发展的重要基础。材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明进步的里程碑，材料、信息和能源被公认为现代文明的三大基础支柱。在可持续发展的原则要求下，人类对材料的发展和使用将有一个质的飞跃，最主要的一个进步是，人类在对物质财富与自然关系的理性思考上，突破了以人为中心的自然价值观，树立了可持续利用资源物质的思想。
所以，尽管纳米材料、梯度材料、智能材料将不断取代传统材料，但节约使用不可再生资源和可持续地利用可再生自然资源，将是新材料科学发展的方向和基础。这就决定了森林资源作为世界上最重要的可再生资源，将在未来材料工业的发展中扮演重要角色，成为人类持续地从自然中获取物质财富的主要途径之一。
森林资源的重要性
在现代人类的生产活动中，以森林为主的材料占相当大的比重，主要有原木和锯材等木材制品，人造板和家具等以木材为原料的加工品、松香和橡胶以及纸浆等林化产品。森林物产材料在未来材料工业发展中有不可替代的作用。首先，来源于森林的材料都是可再生材料，如果利用合理就可以实现永续利用，而且森林资源所包含的材料具有丰富的多样性，可以满足未来人类在生产和生活领域的众多需求；其次，木材等森林资源的加工利用能耗小，对环境的污染也较轻，是理想的绿色材料；最后，森林资源生产的材料都易于回收和循环利用，可以最大限度地减少对自然物质的消耗。可以预言，今后随着人类对森林资源加工利用技术的不断提高，森林作为巨大的可再生的自然物质宝库，将对材料工业的发展起到基础支持作用。
森林的多样性
森林是维护生物多样性，保存人类未来财富的宝库。地球上的生物多样性是经过约40亿年自然演化的结果，是构成人类生存条件的物质主体，几乎是所有人类物质财富的来源，也将是未来人类赖以生存和发展的基础。
在地球生物多样性系统中，以森林为主体的陆地生态系统占有重要的地位。据估计，仅占世界陆地面积7%的热带森林生态系统就生存着世界上至少一半以上的物种。
由此可见，森林生态系统在生物多样性保存上的地位是十分重要的，更是不可替代的。
生物多样性对人类的生存和发展是非常重要的条件，它不仅为人类提供了必不可少的生物资源，也构成了人类赖以生存的生物圈。以物质形态表现的生物多样性，其价值是为人类生存提供生物资源以及这些资源的经济价值。
世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》中写道：“物种保护不仅在经济上证明是正当的，在美学、伦理学、文化和科学上的考虑都为它提供了充分的理由。但对那些要求算账的人来说，仅物种遗传物质所固有的经济价值就足以为此提供依据。”生物多样性为人类提供了基本的食物，人类可食用的植物中，约30种为粮食。各种家畜、家禽和水产品也都是从野生动物驯化而来的。
从发展的角度分析，生物多样性保存为经济物种改良保存了重要的基因，也是未来生物类商品生产和生态产业发展的物质条件。生物多样性保护的潜在经济价值难以估量。除此之外，生物多样性还为人类提供了众多的工农业原料，现代工业还需要开发更多的生物资源作为原料和能源。从社会经济可持续发展的角度可以看到森林所具有的丰富生物多样性所潜在的巨大价值。可以预言，随着人类对生物多样性认识的不断加深，生物利用技术的不断发展，森林所蕴涵的丰富生物多样性将为人类未来生活水平的提高、社会经济和生态的可持续发展作出更大的贡献。
大自然的平衡调控
大自然的动态平衡
我们都知道地球的温度位于水的凝固点和沸点之间，这是适于生物生存的环境。地球与太阳的距离对温度范围起着最重要的影响作用，仅10%的日地差距，可能便是地球生物的生死之线。即便是极小的轨道变化也能促发冰川时期的到来。
温室效应是影响气候的最主要因素，它能吸收太阳能量，否则能量将逃逸至太空。如果火星大气中的二氧化碳含量与水星相同，即便远在太阳系之外，它也将比地球热。火星接收到极少量太阳辐射，并且通常这些热能会逃逸至外太空，但是强烈的温室效应会保存这些热量。另一个方面，如果水星大气中的二氧化碳含量与火星一样稀少，即便离太阳较近，它也会比地球冷。
因此可以说，温室效应使生命得以在地球上存在。尽管太阳辐射量比现在少，早期大气中大量的温室气体将温度保持在生命能够忍耐、维持的范围。大气中二氧化碳含量的波动已经严重影响了全球气候变化。在冰川时期，碳循环使大量的二氧化碳从大气中清除，导致温度急剧降低，巨大的冰盖漂浮在陆地上。另一方面，当剧烈的火山运动将大量的二氧化碳气体释放到大气中时，会使温度上升，地球变为温室。因此，只有将二氧化碳的含量维持在标准状态下，气候才最适于生命体生存。
生态圈，将生命和其他的地球演化进程结合，为生命体的生存提供了最基本的需求。为了维持最佳生存条件，生命体自身也发生了重要变化。地球中存在生命的生物圈，看似可以在一定程度上调节气候从而控制环境。这类似于人体通过调整体温使新陈代谢最优化。例如，一种特殊的藻类会向大气中释放一种特殊的硫化物，这种物质可以促进云团形成。如果地球气候变暖，藻类生长速度就会加快，它会释放更多的促进云团形成的硫化物来冷却地球，从而稳定温度。
大自然的能量收支
大气维持着入射太阳辐射能与出射的红外辐射能之间的平衡。地球截取了约十亿分之一的太阳射线，但是仅1/2到达了地表，其中90%用于蒸发水分。当水蒸气凝结形成云时，就将热能释放到大气中。地球再辐射到太空中的能量总量与它从太阳中吸收能量相当。然而，如果地球释放了过多的热量，温度将会急剧下降。这种微妙的平衡作用被称为能量平衡或热平衡。它将地球温度维持在适于生命生存的狭窄范围内。
当太阳辐射地球表面时，会转变为红外能。一部分红外能被大气层吸收，另外一部分红外能则被释放到太空中。每年，照射到足球场大小的地面上的平均太阳能多于100万瓦特，这相当于来自地球内部平均辐射能的5000倍，甚至更多。
太阳照射的角度也会影响吸收和反射的太阳能总量。在赤道附近的热带地区，太阳光直接垂直照射地面，因此地面吸收的太阳射线比反射的太阳射线多。在极地地区，太阳射线的入射角很小，因此反射的太阳射线比入射的太阳射线多。如果热量没有受大气和海洋影响，那么热带地区将更加炎热，而高纬度地区将更寒冷。假设这种情况发生，那么地球上只有极少数的地方适宜生存。
大自然的热循环
热量收支也是影响气候的一个重要因素。窄柱状的暖气流在赤道附近上升，然后向两极的高空移动，在两极地区，大气因释放热能而变冷、下降，然后下降的冷气流移动到赤道，继而又被加热，这样就形成了一个连续的循环。海洋上的气流循环也是类似的，只是稍微缓慢一些，需要更长的循环周期。中纬度地区，即温带地区，是温暖潮湿的热带气流和寒冷干燥的极地气流的“战场”。气团在这里猛烈碰撞，产生了暴风雨。
海洋对太阳能的分配起着重要作用。太阳能的辐射使海水变暖，继而太阳能通过洋流传递。部分能量因传递、辐射、蒸发而损失，而降雨使得能量得以释放。海洋和大气之间的热流是形成云的原因。在将海水蒸发为水汽的过程中，大量热能被消耗。当云团飘移到世界的其他地区时，能量通过降雨释放。所以说，云有助于全球的热循环。
另外一种从海洋到大气的传输机制为风传输海洋物质。破裂的气泡和风中的浪花将海洋物质喷溅到大气中。微小的浪花蒸发形成细小海盐颗粒，跟随气流飘浮在高空中，每年约有100亿吨的盐以这种方式进入大气层。盐颗粒还为雨的凝结提供了子晶。
海洋对平稳的陆地风及海风也有重要影响作用。白天，陆地的温度比海洋高，暖气流从陆地上升并向海洋的高空移动，在那里，空气被冷却后下降到陆地。夜晚，陆地的温度比海洋低，暖气流从海洋上升并向陆地的高空移动。在那里，空气被冷却后下降到海面。季风也是通过这种方式而形成的，只不过它们具有季节性，它为世界很多地区提供了维持生命的降雨。
热能收支主要依赖于反照率效应。反照率效应是指物体反射太阳光辐射的能力，取决于物质的颜色和结构。有一些物质反射太阳能的能力比其他物质强，这是由于这些物质具有较强的反射特性。浅色的物质，如云层、雪地、沙漠，它们反射的太阳能比吸收的多。深色的物质，如海洋和森林，它们吸收的太阳能比反射的多。大部分的太阳能辐照在海洋上，用于海水蒸发。当水蒸气凝结成雨的时候，能量就逃逸到太空中。
将近l/3的太阳能量未被地球利用而直接反射进入外太空。大部分的能量是通过云层反射的。有卫星数据表明，整体而言，云起着冷却地球的作用。在中纬度地区，这种冷却效应的影响比赤道更加明显。高空卷云能够保存地球热量；相反的，低空层状云阻挡阳光并冷却地表。
洋流的调控作用
与大气相比，海洋储存、运输大量热能的能力更强大，对气候的影响也更深刻。海洋的大热容使它能将夏天的热能保留至冬天释放，从而调节地球四季的温度。每年夏天，海洋表面的温度比前一年冬天的温度高150℃。改变300米海洋的温度约需要10年的时间，而改变整个海洋的温度需要上千年。这被称为海洋热滞后。海洋的热容很大，因此，要使全球气候变化至少需要上百年的时间。
表面流和深海流使地球热量得以传递。海洋表面流由定常风驱动，与大气流功能相似。洋流运送热带的暖水，将其分散到高纬度地区，同时将冷却后的水带回。在流动气团的影响下，海洋表面流因科里奥利效应而发生偏转，在北半球通常向右偏转，在南半球通常向左偏转。
北极寒冷、稠密、含有盐分的地表水沉至底部，形成一个深海洋流，称为北大西洋深层水。这是一个地下海洋河，其体积是世界上所有陆地河流的总和的20倍，甚至更多。另一个地下洋流被称为西部边界潜流，沿北美洲东部流动，每年输送约2万立方米水。
大部分海洋生物生存在海洋的混合层，即从海洋表面到海面下250米之间的地带，称为向光区。这些海洋生物必须生存在近海洋表面地带，从而可以利用穿透海水的阳光进行光合作用。海洋表面的生命活动对二氧化碳和氧气的交换起着重要作用。此外，海洋植物生成了80%的地球总供给。如果没有呼吸作用，动植物遗体分解等消耗氧气的过程会在1万年内使地球的氧浓度将增加1倍，地球将会自燃。
