BIOMI: ZNAČILNOSTI IN VRSTE - BIOLOGIJA

Biome so ekološke regije pomenila globalno ekosistem skrivanje floro in favno z strukturnih lastnosti in podobno funkcionalen. Dobijo imena, ki nagovarjajo na njihov prevladujoči vegetacijski tip: tropski deževni gozdovi, zmerno listavci, sredozemski kaparji itd.

V naraščajočem vrstnem redu so ravni organizacije živih bitij celice, organizem, prebivalstvo, skupnost, ekosistem, krajina, biom in biosfera. Zato so biomi najbolj vključujoča kategorija, v kateri si ekologi in biogeografi delijo življenje na Zemlji.

Vir: pixabay.com

Biomi so opredeljeni na podlagi fizionomije vegetacije, ne da bi upoštevali taksonomsko identiteto organizmov. Na celinah z različno floro najdemo isto vrsto bioma.

Koncept bioma predpostavlja, da okolje deluje tako v evolucijskem času z naravno selekcijo kot v ekološkem času s filtriranjem vrst, da se ustvari globalni vzorec razširjanja naravne vegetacije.

Pristop na ravni bioma omogoča oblikovanje strategij za ohranjanje biotske raznovrstnosti in preučevanje podnebnih sprememb.

Ozadje

Leta 1874 je Augustin de Candolle na podlagi temperature predlagal pet širinskih območij vegetacije. Leta 1888 sta Hermann Wagner in Emil von Sydow prepoznala deset vrst vegetacije, kot sta tundra in puščava, ki se trenutno štejeta za biome. Leta 1900 je Wladimir Köppen klasificiral podnebje planeta na podlagi vegetacije.

Leta 1892 je C. Hart Merriam oblikoval koncept življenjskega pasu, predhodnika bioma, saj je predstavljal obsežen odnos med bioto in podnebjem.

Frederic Clements je leta 1916 skoval izraz biome kot sinonim za biotsko skupnost. Arthur Tansley je leta 1935 skoval izraz ekosistem za vsoto biotske skupnosti in njenega fizičnega okolja.

F. Clements in Victor Shelford sta leta 1939 določila biome na podlagi svoje vrhunske vegetacije in jih napotila na geografske lestvice, večje od ekosistemov.

Leta 1947 je Leslie Holdridge ustvaril sistem za razlikovanje življenjskih con. Leta 1948 je C. Warren Thornthwaite razvil alternativno klimatsko klasifikacijo kot Köppenovo.

Robert Whittaker je leta 1970 konceptu bioma dodal podnebne razsežnosti. Leta 1975 je Heinrich Walter uporabil posebno vrsto grafa, ki ga je imenoval podnebni diagram za klasifikacijo in karakterizacijo biomov planeta.

Köppenov klimatski sistem

Geografska porazdelitev vegetacije, ki jo je predlagal A. de Candolle, je služila W. Köppenu kot objektivna podlaga za razvrščanje vrst podnebja in pripravo prvih podnebnih zemljevidov. Köppen je s črkami določil pet glavnih vrst vremena:

1- A. Vlažen tropski: vsak mesec s povprečno temperaturo nad 18 ° C; letna količina padavin nad 1500 mm. Razdeljen je na Af (tropsko deževno), Am (tropski monsun) in Aw (tropsko suho ali savano).

2- B. Suho: evapotranspiracija višja od letnih padavin. Delimo na BW (sušna, prava puščava) in BS (polsušna, stepa).

3- C Vlažna zmerna zmerna zima: najhladnejši mesec s povprečno temperaturo pod 18 ° C in nad -3 ° C; najtoplejši mesec s povprečno temperaturo nad 10 ° C. Razdeljen na Cfa (vlažen subtropski), Cs (sredozemski) in Cfb (pomorski).

4- D. Vlažna zmerna, z ekstremnimi zimami: toplejši mesec s povprečno temperaturo nad 10 ° C; najhladnejši mesec s povprečno temperaturo pod -3 ° C. Delimo na Dw (s suhimi zimami), Ds (s suhimi poletji) in Df (z mokrimi zimami in poletji).

5- E. Polar: z nizkimi temperaturami skozi vse leto; povprečna temperatura najmanj hladnega nižja od 10 ° C. Razdeljen na ET (polarna tundra) in EF (ledeniki).

Klimatska klasifikacija Thornthwaite

Prvotni sistem Köppen je še vedno najbolj razširjen, kljub temu, da so bile predlagane številne spremembe, denimo Trewartha (1968), in nove klimatske klasifikacije, med katerimi izstopa Thornthwaite.

Enaka količina padavin povzroči puščave v Afriki in čudovite gozdove Skandinavije. Zaradi tega je Thornthwaite razvil koncept potencialne evapotranspiracije (EP), ki ima velik pomen v ekofiziologiji rastlin, da bi preučil interakcijo med padavinami in temperaturo namesto obeh spremenljivk posebej.

Thornthwaite je predlagal klimatsko razvrstitev, ki se je zaradi svoje zapletenosti redko uporabljala in je ustvarila malo zemljevidov. Na podlagi EP je ta avtor opravil nekoliko okorne izračune različnih indeksov (vlažnost, vlažnost, toplotna učinkovitost, sezonskost), ki so ustvarili nekakšen kaleidoskop z več kot 800 tipi podnebja.

Holdridge sistem življenjske cone

Razvrstite razmerje med podnebjem in vegetacijo. Široko uporabljen zaradi svoje empirične preprostosti. Omogoča določitev življenjskega območja kraja na podlagi logaritmov njegove biotemperature (BT) in padavin (P).

Predvideva, da se: 1) po vsem svetu rastlinske tvorbe vrhunca razlikujejo v ekološko enakovredne fizionomske vrste; 2) podnebje določa geografske meje teh tvorb, ki jih imenujemo življenjske cone.

BT je odvisen od zemljepisne širine in dolžine in je vsota mesečnih pozitivnih temperatur, deljena z 12. P je količinsko določena v milimetrih. Na podlagi BT se izračuna potencialna evapotranspiracija (EP).

Potencialno razmerje evapotranspiracije (EPP) se izračuna kot EPP = EP / P. EPP in razmejuje devet provinc (H) vlažnost-suhost.

30 življenjskih pasov je predstavljenih kot šestkotne celice znotraj trikotnega grafa, katerih stranice imajo lestvice, ki ustrezajo P, EPP in H. Desno in levo so navpične lestvice, ki ustrezajo šestim širinskim območjem in šestim višinskim dnom.

Na grafu so stopnjevanje življenjske cone: P, deževni gozd do dežne tundre; EPP, puščava do suhe tundre; H, puščava do deževnega gozda; vrh, suha tundra do pluvialna tundra.

Whittaker Biomes

Na podlagi značilnosti vegetacije je Whittaker opredelil devet vrst bioma:

- Tropski deževni gozd

- sezonski deževni gozd / savana

- Subtropska puščava

- Gozd / grmov gozd

- Zmerni deževni gozd

- zmerni sezonski gozd;

- Zmerno travišče / puščava

- Hladen borealni gozd

- Tundra.

Whittaker je na dvodimenzionalnem grafu ponazoril območja, ki jih zasedajo biomi, vodoravna os predstavlja povprečno letno temperaturo (° C) in vertikalna os predstavlja povprečno letno količino padavin (cm). Ta minimalistična grafika poudarja približne klimatske meje med biomi.

V Whittakerjevem grafu je velika večina lokacij na planetu v trikotnem območju, katerega vrhovi ustrezajo vročim / vlažnim (tropski deževni gozd), vročim / suhim (subtropska puščava) in hladnim / suhim (tundra) podnebjem.

Trikotno območje grafa, ki bi ustrezalo zmernemu / hladnemu in deževnemu / zelo deževnemu podnebju, se zdi prazno. To je posledica dejstva, da mrzla območja z zelo obilnimi letnimi padavinami redko ali sploh ne obstajajo. To je zato, ker voda pri nizkih temperaturah ne izhlapi enostavno, hladen zrak pa zadržuje zelo malo hlapov.

Walterjevi zonobiomi

Za razliko od Whittakerja je Walter najprej določil podnebje. Nato je izbral meje med podnebnimi območji, tako da jih je ujemal z rastlinskimi tipi (zonobiomi), ki ustrezajo biotomom Whittaker.

Walter je uporabil podnebne diagrame, v katerih so mesečne temperature (T) in padavine (P) v istem grafu predstavljene z navpičnimi lestvicami, prilagojenimi za prikaz vlažnih in suhih obdobij. Če je P nad T, primanjkljaja vode ni, rast rastlin pa je omejena le s T. Če je P pod T, vodni primanjkljaj omejuje omenjeno rast.

Walterjevi zonobiomi so: I) ekvatorialni zimzeleni gozd; II) tropski listavci; III) subtropska puščava; IV) mediteranski chaparral; V) zmerni zimzeleni gozd; VI) zmerno listopadni gozd; VII) zmerna travišča in stepe; VIII) hladni borejski gozd; IX) tundra.

Za te zonobiome je značilno: I) P in T ne omejujeta; II) P omejuje pozimi; III) P omejuje skozi vse leto; IV) P je poleti omejujoč; V) pozimi T na kratko omeji (<0 ° C); VI) T pozimi omejuje; VII) P omejuje poleti, T pa pozimi; VIII) T omejuje večino leta; IX) T omejuje praktično vse leto.

Vrste bioma

Razvrščanje biomov Whittaker in Walter v devet vrst je najbolj splošno možno. Trenutno ni splošnega soglasja o tem, koliko vrst bioma je treba razlikovati. Na primer, WWF (World Wildlife Fund = Svetovni sklad za varstvo narave) razlikuje 14, nekateri avtorji pa trdijo, da jih je več kot 20.

Ekološke in biogeografske značilnosti različnih vrst kopenskih biomov, predstavljene spodaj, so omejene na Walterjevo shemo. Treba je opozoriti, da to pomeni poenostavitev.

Ekvatorialni zimzeleni gozd

Razširjena je v nižinah tropskih regij (10 ° S - 10 ° J) Amerike (Amazonski in Orinoko kotlini, Atlantska obala Brazilije, Srednja Amerika), Afriki (od atlantske obale do bazena Konga na Madagaskarju), Azija (Vietnam, Tajska, Malezija) in pacifiški otoki, od Azije do Avstralije (Indonezija, Filipini, Nova Gvineja, Queensland).

Za podnebje so značilne letne količine padavin najmanj 2000 mm, pri čemer vsak mesec presega 100 mm. Temperatura je celo leto enotna (> 18 ° C) in se spreminja manj sezonsko kot čez dan.

Čeprav so tla pogosto kasnejša in zato hranljiva s hranili, rastlinstvo sestavlja neprekinjen krošnja zimzelenih dreves, ki dosežejo višine 30–60 m. Pod tem krošnjami je več slojev, sestavljenih iz manjših dreves in grmovnic. Lianas in epifitov je veliko.

Kljub zavzemanju le 6% zemeljske površine je najbolj produktiven, zapleten in raznolik biom: v njem živi polovica rastlinskih in živalskih vrst planeta.

Tropski listopadni gozd

Številni aktualni avtorji in ob upoštevanju Walterjevega občutka ta biom sestavljajo dva jasno različna pod-bioma: tropski listopadni gozd in tropska savana.

Gozdne tvorbe tega bioma so razporejene po nižinah zunaj ekvatorialnega pasu (10–30 ° S in S) v Južni Ameriki, Afriki, Indiji in Avstraliji. Podnebje je toplo in zaznamujejo sezonske padavine 900–1.500 mm z izrazito deževno in suho sezono (npr. Monsunsko podnebje v Indiji).

Pri gozdnih formacijah je vegetacija sestavljena iz listavcev, ki v sušnem obdobju izgubijo listje, pod krošnjami pa ima le eno ali dve plasti, ki se prekinja.

Tropske savane tvorbe tega bioma imajo enako porazdelitev kot gozdnate. V nekaterih regijah, zlasti v Aziji, te savane verjetno izvirajo iz listopadnih gozdov, ki jih uničuje požar in paša goveda.

V teh savanah je vegetacija sestavljena iz trav z raztresenimi drevesi. V primeru Afrike živijo najrazličnejše skupnosti rastlinojedih in mesojedih sesalcev na planetu.

Subtropska puščava

Razširjena je na jugozahodu ZDA, severni Mehiki, Južni Ameriki (predvsem Peruju, Čilu in Argentini), severni Afriki (Sahara) in Avstraliji (30–40 ° S in S). Skupaj s hladnim puščavskim biomomom zavzema približno petino Zemljine površine.

Imenujejo jih vroče puščave, ker temperatura le redko pade pod 0 ° C. Padavine so majhne (pogosto manj kot 250 mm na leto) in nepredvidljive.

Vegetacija ne tvori krošnje in je sestavljena večinoma iz grmovja in nizkih dreves, pogosto trnjastih, navadno z majhnimi zimzelenimi listi, ločenih z golo zemljo.

Tla so skoraj popolnoma brez organskih snovi. Favna, med katero plavajo plazilci, je sestavljena iz majhnih, vedenjskih in fiziološko specializiranih vrst, ki se lahko upirajo vročini in preživijo pomanjkanje vode.

Mediteranski chaparral

Razširjena je v južni Kaliforniji, južni Evropi na severni polobli, osrednjem Čilu, rtni regiji (Južna Afrika) in na južni zahodni Avstraliji (30–40 ° S in S).

Zime so značilne zmerne temperature in dež, poletja pa suša. Letna količina padavin ne presega 600 mm.

Vegetacija je sestavljena iz gostih grmov, visokih 1–3 metrov, zimzelenih, z majhnimi sklerofilnimi listi, odpornimi proti izsušitvi in globokimi koreninami. Poleti pogosti požari gorijo zračno biomaso in preprečujejo vzpostavitev dreves. Grmi se obnavljajo po požarih in dajejo semena, odporna proti ognju.

Tla niso značilna za to vrsto vegetacije. V nasprotju s floro ima favna malo endemičnih vrst.

Zmerni zimzeleni gozd

Razširjena je blizu obale v severozahodni Severni Ameriki, južnem Čilu, Tasmaniji in Novi Zelandiji. Zaseda majhne podaljške.

Za podnebje so značilne blage zime z obilnimi padavinami in oblačnimi poletji. Precej hladne temperature prevladujejo skozi vse leto, vendar so vedno nad 0 ° C. Letna količina padavin presega 1.500 mm. Vegetacija je sestavljena iz izjemno visokih zimzelenih gozdov.

V Severni Ameriki izstopata dva iglavca, jelka Douglas (Pseudotsuga sp.) In rdeča drva (Sequoia sempervirens), ki lahko v višino presega 100 metrov. Na južni polobli je treba omeniti drevesa širokega lista (Agathis, Eucalyptus, Nothofaugus) in iglavce (Podocarpus).

Ti gozdovi zaradi trajne vlažnosti ne vplivajo na požar. Rast dreves je počasna, vendar dosegajo veliko velikost, ker spadajo med najdaljša živa bitja na planetu.

Zmerni listopadni gozd

Razdeljen je predvsem tam, kjer je dovolj vode za rast velikih dreves. Zaradi tega je razširjena na jugovzhodni Kanadi, vzhodu ZDA, Evropi in vzhodni Aziji. Ta biom je na južni polobli nerazvit, saj tam veliko razmerje med oceanom in kopno umirja podnebje in preprečuje zimske zmrzali.

Drevesa izgubijo liste jeseni in jih spomladi regenerirajo. Prevladujoča vrsta ima široke liste. Vegetacija vključuje grmičevje in zelnate rastline na gozdnih tleh.

Tla vsebujejo obilno organsko snov. Drevesa, ki vsebujejo sadje in oreščke, prehranjujejo raznoliko favno, vključno z vevericami, jeleni, divjimi prašiči in medvedi.

Zmerna travišča in stepe

Razširjena je v Severni Ameriki (Veliki kotlini), Južni Ameriki (pampas), Evropi (Ukrajina), Srednji Aziji (stepe, puščava Gobi) in Južni Afriki (Veld), zasedajo celinske ravnice (30 ° -60 ° S in S). Geografsko in klimatsko ga najdemo med zmernimi gozdovi in puščavami.

Letna količina padavin je 300–850 mm. Če je padavin manj (250–500 mm), se biom imenuje hladna puščava (Velika kotlina, Gobi). Zima je ekstremna. Rastlinska doba rastlin (T> 0 ° C) je 120–300 dni.

Obstaja edinstven rastlinski sloj, kjer prevladujejo trave do 3 m v vlažnih prerijah in do 0,2 m v hladnih puščavah. Požari so pozno poleti veliki.

Zaradi redkih padavin in nizkih temperatur se odpadki počasi razkrojijo. Tla so globoka, bogata z organsko snovjo in rodovitna. Naravna travišča, ki so nekoč zasedala 40% zemeljske površine, so bila zaradi kmetijstva prepolovljena.

Ti travniki so dom emblematičnih živali. V Severni Ameriki vključujejo bizona, pronghorna, prerijskega psa (marmota) ali kojota. V Evropi in Aziji vključujejo tarpan (divji konj), antigopo saigo in mol.

Hladni borealni gozd

Pogosto je znana kot tajga. Zaseda širok širinski pas s središčem na 50 ° S v Severni Ameriki in 60 ° S v Evropi. Na visoki nadmorski višini prodre v zmerno cono. Na primer, se razteza od Kanade proti jugu po Skalnih gorah in se nadaljuje do povišanih območij po celotni Mehiki.

Na severu je kraj, kjer so poletja kratka (manj kot štiri mesece s povprečno temperaturo> 10 ° C; letno povprečje <5 ° C), zime pa dolge in skrajne (do –60 ° C). V zmernih gorah ga najdemo na višinah, kjer prevladuje mraz. Letna količina padavin znaša 400–1000 mm.

V vegetaciji prevladujejo zimzeleni iglavci (Picea a pristranskost), visoki 10–20 metrov. Nadstrešnica ni zelo gosta, zato obstaja podzemlje grmičevja, mahova in lišajev. Raznolikost je majhna.

Zaradi nizkega izhlapevanja so tla vlažna, rastlinske naplavine pa se zaradi nizkih temperatur počasi razgrajujejo in kopičijo in tvorijo šote. Tajga je eno največjih rezervoarjev organskega ogljika na planetu. Če se akumulacijski listi nabirajo, so tla kisla in ne zelo rodovitna.

Tundra

Najdemo ga predvsem na severni polobli, severno od tajge in južno od polarne kape. Alpska tundra je na visoki nadmorski višini, tik pod ledeniki, v Severni Ameriki (Skalne gore), Južni Ameriki (Ande), Evropi (Alpe) in na Aziji (tibetanska planota), ki zaseda veliko območje.

Podnebje je bolj ekstremno (pod 0 ° C 7-10 mesecev v letu) kot pri tajgi. Letna količina padavin je manjša ali veliko manjša od 600 mm. Večina tal je vse leto zamrznjena (večna zmrzal). V dolgih poletnih dneh se talna tal (0,5–1 m) odmrzne, kar omogoča pospešeno rast rastlin.

Vegetacija je brez dreves in je sestavljena iz pritlikavih grmov, trav. Izstopajo mahovi in lišaji. Primarna produktivnost, rastlinska biomasa in biotska raznovrstnost so nižje od drugih biomov.

Med rastlinojedimi živalmi izstopajo caribou, mošusni vol, dall's ovce ali arktični zajec lemingos. Med mesojedci izstopajo rjavi medvedi, volkovi in arktične lisice. Na tibetanski planoti izstopajo jak (podoben kravam), argali (vrsta divjih ovac) in snežni leopard.

Vodni biomi

Koncept bioma je bil razvit za kopenske ekosisteme na podlagi vegetacijskih značilnosti. Ker jim primanjkuje vegetacije (primarni pridelovalci so večinoma enocelične alge), vodni ekosistemi nimajo biomov v smislu, kot ga ima izraz za kopenske ekosisteme.

Vodni ekosistemi zavzemajo večje območje od kopenskih in so strukturno in biološko zelo raznoliki. Zaradi njihovega preučevanja in ohranjanja je bilo potrebno tudi njihovo združitev v biome.

Vodni biomi so opredeljeni na podlagi značilnosti, kot so njihova širina, padavine, vetrovi, bližina obale, globina, temperatura, pretok vode, slanost ter koncentracija kisika in hranil.

Število priznanih vodnih biomov se razlikuje. Najbolj splošna možna kategorizacija bi vključevala reke, jezera, mokrišča, ustja in oceane.

Podrobneje lahko ločimo mangrove, solne stanove, lentske (jezera in ribniki) / lotične (reke in potoke), skalnate / peščene / blatne morske obale, koralne grebene, površinske / morske pelagične globine, ploščad / globok oceanski benthos.

Reference

Belda, M., Holtanová, E., Halenka, T., Kalvová, J. 2014. Podnebna klasifikacija je bila obnovljena: od Köppena do Trewarthe. Podnebne raziskave, 59, 1–13.
Bonan, G. 2016. Ekološka klimatologija: koncepti in aplikacije. Cambridge, New York.
Brown, JH, Lomolino, MV 1998. Biogeography. Sinauer, Sunderland.
Feddema, J. 2005. Revidirana globalna klimatska klasifikacija tipa Thornthwaite. Fizična geografija, 26, 442–466.
Kottek, M., Grieser, J., Beck, C., Rudolf, B. Rubel, F. 2006. Svetovni zemljevid klimatske klasifikacije Köppen-Geiger posodobljen. Meteorologische Zeitschrift, 15, 259–263.
Longhurst, A. 1998. Ekološka geografija morja. Academic Press, San Diego.
Morin, PJ 1999. Ekologija Skupnosti. Wiley, Chichester.
Mucina, L. 2019. Biome: evolucija ključnega ekološkega in biogeografskega koncepta. Novi fitolog, 222, 97-114.
Olson, DM in sod. 2001. Kopenske ekoregije sveta: nov zemljevid življenja na Zemlji. BioScience, 51, 933-938.
Ricklefs, RE 2008. Gospodarstvo narave. WH Freeman, New York.
Spalding, MD, et al. 2007. Morske ekoregije sveta: bioregionalizacija obalnih in policijskih območij. BioScience, 57, 573–583.
Tosi, JA Jr. 1964. Klimatski nadzor kopenskih ekosistemov: poročilo o modelu Holdridge. Ekonomska geografija, 40, 173–181.
Walter, H. 1979. Vegetacija zemlje in ekoloških sistemov geo-biosfere. Springer-Verlag, Berlin.
Whittaker, RH 1970. Skupnosti in ekosistemi. Macmillan, New York.
Woodward, SL 2009. Uvod v biome. Greenwood Press, Westport.

BIOMI: ZNAČILNOSTI IN VRSTE - BIOLOGIJA - 2026