BIOMÁK: JELLEMZŐK ÉS TÍPUSOK - BIOLÓGIA - 2026

A bióma olyan ökológiai régiók, amelyeket globális ökoszisztéma alkot, amely növény- és állatvilágot hordoz szerkezeti tulajdonságokkal és hasonló funkcionális tulajdonságokkal. A domináns vegetációtípusra utaló neveket kapnak: trópusi esőerdők, mérsékelt lombhullató erdők, mediterrán chaparralok stb.

Növekvő sorrendben az élőlények szervezettségi szintje a sejt, szervezet, populáció, közösség, ökoszisztéma, táj, bióma és bioszféra. Ezért a biomák a leglátványosabb kategória, amelyben az ökológusok és a biogeográfusok megosztják a Föld életét.

Forrás: pixabay.com

A biomákat a növényzet fiziognómiája alapján határozzuk meg, anélkül, hogy figyelembe vennénk a szervezetek taxonómiai azonosítását. Ugyanaz a fajtafajta található különféle flórájú kontinenseken.

A bióma fogalma azt feltételezi, hogy a környezet a természetes szelekción keresztül az evolúciós időben és az ökológiai időben is a fajok szűrésével jár, hogy előállítsa a természetes növényzet globális eloszlási mintáját.

A biomaszintű megközelítések lehetővé teszik a biodiverzitás megőrzési stratégiáinak megfogalmazását és az éghajlatváltozás tanulmányozását.

Háttér

1874-ben Augustin de Candolle öt szélességi vegetációs zónát javasolt a hőmérséklet alapján. 1888-ban Hermann Wagner és Emil von Sydow felismerte a tíz növényzettípust, például tundrát és sivatagot, amelyeket jelenleg biomának tekintnek. 1900-ban Wladimir Köppen a bolygó éghajlatát a növényzet alapján osztályozta.

1892-ben C. Hart Merriam megfogalmazta az életzóna fogalmát, amely a bióma előfutára, mivel ez nagymértékű kapcsolatot mutat a biota és az éghajlat között.

1916-ban Frederic Clements a bióma kifejezést hozta létre a biotikus közösség szinonimájaként. 1935-ben Arthur Tansley az ökoszisztéma kifejezést fogalmazta meg egy biotikus közösség és fizikai környezetének összegeként.

1939-ben F. Clements és Victor Shelford meghatározta a biomákat a csúcspontú növényzetük alapján, és az ökoszisztémáktól nagyobb földrajzi léptékben utalt rájuk.

1947-ben Leslie Holdridge létrehozott egy rendszert az életzónák megkülönböztetésére. 1948-ban C. Warren Thornthwaite alternatív éghajlati osztályozást dolgozott ki a Köppen-ekhez.

1970-ben Robert Whittaker hozzátette az éghajlati dimenziót a bióma koncepciójához. 1975-ben Heinrich Walter egy speciális gráfot használt, amelyet éghajlati diagramnak nevezett a bolygó biomáinak osztályozására és jellemzésére.

Köppen klímarendszer

A. de Candolle által javasolt növényzet földrajzi eloszlása ​​objektív alapul szolgált W. Köppennek az éghajlat típusainak osztályozásához és az első éghajlati térképek elkészítéséhez. Köppen öt fő típusú időjárástípust határozott meg, amelyek betűkkel vannak jelölve:

1- A. Nedves trópusi: minden hónapban, 18 ° C feletti átlaghőmérsékleten; éves csapadékmennyiség 1500 mm felett. Felosztva: Af (trópusi esős), Am (trópusi monszun) és Aw (trópusi száraz vagy szavanna).

2- B. Száraz: az éves csapadékmennyiségnél magasabb evapotranszport Felosztva BW (száraz, valódi sivatag) és BS (félszáraz, sztyeppe).

3–3 ° C Nedves mérsékelt, mérsékelt telekkel: leghidegebb hónap, 18 ° C alatti és -3 ° C feletti átlagos hőmérséklettel; legmelegebb hónap, ha az átlaghőmérséklet 10 ° C felett van. Felosztva Cfa-ra (nedves szubtrópusi), Cs-re (Földközi-tenger) és Cfb-re (tengeri).

4- D. Nedves mérsékelt, szélsőséges telekkel: melegebb hónap, 10 ° C feletti átlaghőmérséklet mellett; leghidegebb hónap, ha az átlagos hőmérséklet -3 ° C alatt van. Felosztva: Dw (száraz tél), Ds (száraz nyárral) és Df (nedves tél és nyár).

5- E. Poláris: egész évben alacsony hőmérsékleten; a legkevésbé hideg hőmérséklete kevesebb, mint 10 ° C. Felosztva ET-re (sarki tundra) és EF-re (gleccserek).

Thornthwaite éghajlati osztályozás

Az eredeti Köppen rendszert továbbra is a legszélesebb körben használják annak ellenére, hogy számos módosítást javasoltak, mint például Trewartha (1968) és az új éghajlati osztályozások, amelyek között a Thornthwaite kiemelkedik.

Ugyanilyen mennyiségű csapadék okoz sivatagokat Afrikában és csodálatos erdőket Skandináviában. Ezért Thornthwaite kifejlesztette a növényi ökofiziológiában nagy jelentőséggel bíró potenciális evapotranszpiráció (EP) fogalmát, hogy a csapadék és a hőmérséklet közötti kölcsönhatást tanulmányozza mindkét változó helyett.

Thornthwaite javasolt egy olyan éghajlati osztályozást, amelyet bonyolultsága miatt ritkán használtak, és kevés térkép készült. Az EP alapján ez a szerző kissé nehézkes számításokat készített különféle mutatókról (szárazság, páratartalom, hőhatás, szezonalitás), amelyek egyfajta kaleidoszkópot eredményeztek több mint 800 típusú éghajlattal.

Holdridge Life Zone rendszer

Ossza meg az éghajlat és a növényzet kapcsolatát. Széles körben használják empirikus egyszerűsége miatt. Lehetővé teszi a település életzónájának meghatározását biotemperatuurának (BT) és az esőzések (P) logaritmusa alapján.

Feltételezi, hogy: 1) az egész világon a csúcspontú növényi formációk ökológiailag ekvivalens fiziognómiai típusokra különböznek; 2) az éghajlat meghatározza ezen formációk földrajzi határait, úgynevezett életzónákat.

A BT a szélességi és hosszúsági foktól függ, és a havi pozitív hőmérsékletek összegét osztja el 12-vel. P számszerűsítve van milliméterben. A BT alapján kiszámítják a potenciális evapotranszpirációt (EP).

A potenciális párolgási arányt (EPP) EPP = EP / P értékkel számolják. Az EPP és kilenc tartományt (H) határoz meg a páratartalom szempontjából.

A 30 életzónát hatszögletű sejtekként ábrázoljuk egy háromszög alakú gráfban, amelynek oldalán a P, az EPP és a H skála látható. A jobb és a bal oldali függőleges skálát ábrázoljuk hat szélességi régiónak és hat magassági padlónak.

A grafikonon az életzóna gradációi a következők: P, esőerdő és eső tundra; EPP, sivatag és száraz tundra között; H, sivatagtól esőerdőkig; felső, száraz tundra és többrétegű tundra.

Whittaker Biomes

A vegetáció jellemzői alapján a Whittaker kilenc biómatípust határozott meg:

- Trópusi esőerdő

- Szezonális esőerdők / szavanna

- Szubtrópusi sivatag

- Ritka / bokor erdő

- Mérsékelt esőerdők

- Mérsékelt szezonális erdő;

- Mérsékelt gyep / sivatag

- Hideg boreális erdő

- Tundra.

Whittaker egy olyan kétdimenziós grafikonon ábrázolta a biomák által elfoglalt területeket, amelynek vízszintes tengelye jelzi az éves átlaghőmérsékletet (° C), és amelynek függőleges tengelye az átlagos csapadékmennyiséget (cm) jelenti. Ez a minimalista grafika hangsúlyozza a biómák körülbelüli éghajlati határait.

A Whittaker-gráfban a bolygó helyének döntő többsége háromszög alakú területen helyezkedik el, amelynek csúcsai meleg / párás (trópusi esőerdők), meleg / száraz (szubtrópusi sivatag) és hideg / száraz (tundra) éghajlatnak felelnek meg.

A grafikonnak a mérsékelt / hideg és esős / nagyon esős éghajlatnak megfelelő háromszög területe üres. Ennek oka az a tény, hogy a hideg régiók, amelyekben nagyon bőséges éves csapadék esik, ritkák vagy egyáltalán nem léteznek. Ennek oka az, hogy a víz alacsony hőmérsékleten nem párolog el könnyen, és a hideg levegő nagyon kevés gőzt tart be.

Walter zonobiómái

A Whittakerrel ellentétben Walter először meghatározta az éghajlatot. Ezután az éghajlati zónák közötti határokat választotta, összehangolva azokat a Whittaker biomákkal egyenértékű vegetációtípusokkal (zonobiomákkal).

Walter éghajlati diagramjait alkalmazta, amelyekben a havi hőmérsékleteket (T) és az esőzéseket (P) ugyanazon a grafikonon ábrázolták függőleges skálákkal, amelyek a nedves és száraz időszakok jelzésére vannak beállítva. Ha P T felett van, nincs vízhiány, és a növény növekedését csak T. korlátozza. Ha P T alatt van, a vízhiány korlátozza az említett növekedést.

Walter zonobiómái: I) egyenlítői örökzöld erdő; II) trópusi lombhullató erdő; III) szubtrópusi sivatag; IV) mediterrán chaparral; V) mérsékelt örökzöld erdő; VI) mérsékelt lombhullató erdők; VII. Mérsékelt gyepek és sztyeppék; VIII) hideg boreális erdő; IX) tundra.

Ezeket a zonobiómokat az alábbiak jellemzik: I) P és T nem korlátozzák; II) P korlátozza télen; III) A P egész évben korlátozott; IV) a P nyáron korlátozódik; V) T télen rövid ideig korlátozza (<0 ° C); VI) T korlátozza télen; VII) P korlátozza nyáron és T télen; VIII) A T az év nagy részét korlátozza; IX) A T gyakorlatilag egész évben korlátozott.

Bioma típusok

A biomák Whittaker és Walter kilenc típusba sorolása a lehetséges. Jelenleg nincs általános egyetértés abban, hogy hány típusú biomát kell megkülönböztetni. Például a WWF (Világ Vadon élő Alap = Világvédelmi Alap a természetért) megkülönbözteti a 14-et, míg egyes szerzők szerint 20-nál több.

A különféle szárazföldi biómák alább bemutatott ökológiai és biogeográfiai jellemzései Walter sémájára korlátozódnak. Meg kell jegyezni, hogy ez egyszerűsítést jelent.

Egyenlítői örökzöld erdő

Eloszlik Amerika trópusi régióinak (10 ° É - 10 ° D) síkvidékein (Amazon és Orinoco medencék, Brazília atlanti partja, Közép-Amerika), Afrikában (az Atlanti-óceán partjától a Kongói medenceig, Madagaszkár), Ázsia (Vietnam, Thaiföld, Malajzia) és a csendes-óceáni szigetek Ázsiától Ausztráliáig (Indonézia, Fülöp-szigetek, Új-Guinea, Queensland).

Az éghajlatot legalább 2000 mm éves csapadék jellemzi, minden hónapban meghaladja a 100 mm-t. A hőmérséklet egész évben egyenletes (> 18 ° C), és szezonálisan kevésbé változik, mint a nap folyamán.

Noha a talaj gyakran későbbi, és ezért tápanyagszegény, a vegetáció 30–60 m magasságot elérő örökzöld fák folyamatos lombkorongjából áll. A lombkorona alatt több réteg áll, amelyek kisebb fákból és cserjékből állnak. Lianák és epifiták bőven vannak.

Annak ellenére, hogy a föld felszínének csupán 6% -át elfoglalja, ez a legtermékenyebb, legösszetettebb és legváltozatosabb élővilág: a bolygó növény- és állatfajainak felének ad otthont.

Trópusi lombhullató erdő

Sok jelenlegi szerző számára, és Walter értelmét figyelembe véve, ez a bióma két egyértelműen különálló al-biomából áll: trópusi lombhullató erdőből és trópusi szavannából.

Ennek a biomának az erdészeti képződményei az egyenlítői övezetön kívüli síkvidékeken (északi szélesség 10–30 °) helyezkednek el Dél-Amerikában, Afrikában, Indiában és Ausztráliában. A meleg éghajlat meleg, és 900–1500 mm közötti szezonális csapadék jellemzi, jelentős esős és száraz évszakokkal (pl. Monszun éghajlat Indiában).

Erdei formációk esetében a vegetáció lombhullató fákból áll, amelyek elveszítik a leveleiket a száraz évszakban, és a lombkorona alatt csak egy vagy két réteg van, amely szakaszos.

Ennek a biomának a trópusi szavanna képződményei ugyanolyan eloszlással rendelkeznek, mint az erdős. Egyes régiókban, különösen Ázsiában ezek a szavannák valószínűleg lombhullató erdőkből származnak, amelyeket tűz és szarvasmarhák legeltetése lebontott.

Ezekben a szavannákban a növényzet szétszórt fákkal rendelkező fűből áll. Afrika esetében a bolygó növényevő és húsevő emlőseinek legkülönfélébb közösségei ad otthont.

Szubtrópusi sivatag

Elterjedése az Egyesült Államok délnyugati részén, Mexikó északi részén, Dél-Amerikában (elsősorban Peru, Chile és Argentína), Afrika északi részén (Szahara) és Ausztráliában (északi szélesség 30–40 °). A hideg sivatagi biomával együtt a Föld felszínének körülbelül egyötödét foglalja el.

Meleg sivatagoknak hívják őket, mert a hőmérséklet ritkán esik 0 ° C alá. A csapadék alacsony (gyakran kevesebb, mint 250 mm évente) és kiszámíthatatlan.

A növényzet nem képez lombkoronát, és főleg cserjékből és alacsony fákból áll, gyakran tömör, jellemzően kicsi, örökzöld levelekkel, csupasz talajjal elválasztva.

A talaj szinte teljesen nem tartalmaz szerves anyagot. A fauna, amelyben a hüllők bőven vannak, kicsi, viselkedésbeli és élettani szempontból speciális fajokból áll, hogy ellenálljon a hőnek és túlélje a vízhiányt.

Mediterrán chaparral

Eloszlik Dél-Kaliforniában, Dél-Európában az északi féltekén, Chile központjában, a Fok-régióban (Dél-Afrika) és Ausztrália délnyugati részén a déli féltekén (északi szélesség 30–40 °).

A télre mérsékelt hőmérséklet és eső, míg a nyarat aszály jellemzi. Az éves csapadékmennyiség nem haladja meg a 600 mm-t.

A növényzet sűrű, 1-3 méter magas, örökzöld cserjékből áll, kicsi szklerofil levelekkel, amelyek ellenállnak a kiszáradásnak és a mély gyökereknek. Nyáron a gyakori tüzek elégetik a levegőben lévő biomasszát, megakadályozva a fák kialakulását. A cserjék tűz után regenerálódnak és tűzálló magokat termelnek.

A talaj nem jellemző az ilyen típusú növényzetre. A növényvilággal ellentétben az állatvilágban kevés endémiás faj található.

Mérsékelt örökzöld erdő

A part közelében fekszik Észak-Amerika északnyugati részén, Chile déli részén, Tasmaniában és Új-Zélandon. Kis kiterjesztéseket foglal el.

Az éghajlatot enyhe tél jellemzi, heves esőzések és zavaros nyarak. Egész évben meglehetősen hideg hőmérsékletek vannak, de mindig 0 ° C felett vannak. Az éves csapadékmennyiség meghaladja az 1500 mm-t. A növényzet rendkívül magas örökzöld erdőkből áll.

Észak-Amerikában két tűlevelű tűnik ki: a Douglas fenyő (Pseudotsuga sp.) És a redwood (Sequoia sempervirens), amelyek meghaladhatják a 100 métert. A déli féltekén meg kell említeni a széleslevelű fákat (Agathis, Eucalyptus, Nothofaugus) és a tűlevelűt (Podocarpus).

Az állandó páratartalom miatt ezeket az erdőket nem érinti tűz. A fák növekedése lassú, de elérték a nagy méretet, mert a leghosszabb élőlények közé tartoznak a bolygón.

Mérsékelt lombhullató erdő

Elsősorban ott oszlik el, ahol van elég víz a nagy fák növekedéséhez. Ezért Kanada délkeleti részén, az Egyesült Államok keleti részén, Európában és Kelet-Ázsiában terjesztik. Ez a bióma a déli féltekén fejletlen, mivel a magas óceán / föld arány mérsékeli az éghajlatot és megakadályozza a téli fagyokat.

A fák ősszel elveszítik a leveleiket, és tavasszal megújulnak. Az uralkodó fajok széles levelekkel rendelkeznek. A növényzet tartalmaz cserjéket és lágyszárú növényeket az erdő talaján.

A talaj bőséges szerves anyagot tartalmaz. A gyümölcs- és dióhordozó fák bőven vannak, és változatos faunát táplálnak, beleértve mókusokat, szarvasokat, vaddisznókat és medveket.

Mérsékelt gyepek és sztyeppék

Elterjedése Észak-Amerikában (Nagy-medence), Dél-Amerikában (pampák), Európában (Ukrajna), Közép-Ázsiában (sztyeppe, Gobi-sivatag) és Dél-Afrikában (Veld) helyezkedik el, amely kontinentális síkságokat foglal el (északi szélesség 30–60 °). Földrajzi és éghajlati szempontból a mérsékelt erdők és a sivatagok között található.

Az éves csapadékmennyiség 300–850 mm. Ha a csapadék kevesebb (250–500 mm), akkor a biomát hideg sivatagnak (Nagy-medence, Gobi) hívják. A tél szélsőséges. A növényi növekedési időszak (T> 0 ° C) 120–300 nap.

Van egy egyedülálló vegetációs réteg, amelyet a nedves prériokban legfeljebb 3 m, a hideg sivatagokban legfeljebb 0,2 m magas füvek dominálnak. Nyár végén nagy a tűz.

A ritka esőzések és az alacsony hőmérsékletek miatt a törmelék lassan bomlik. A talaj mély, szerves anyagban gazdag és termékeny. A természetes gyepek, amelyek egyszer a földfelszín 40% -át foglalják el, a mezőgazdaság miatt felére vágták.

Ezek a rétek emblematikus állatok otthona. Észak-Amerikában ezek tartalmazzák a bölényt, a tüskét, a préri kutyát (mormota) vagy a prérifarkast. Európában és Ázsiában ide tartoznak a tarpan (vad ló), a saiga antilop és a vakond patkányok.

Hideg boreális erdő

Gyakran taiga néven ismert. Széles szélességű sávot foglal el, Észak-Amerikában északi szélesség 50 ° és északi szélesség 60 °. Magas tengerszint feletti magasságban behatol a mérsékelt övezetbe. Például Kanadától dél felé halad a Sziklás-hegység mentén, folytatva a mexikói egészen a megemelt területeken.

Északon található, ahol a nyarak rövidek (kevesebb mint négy hónap, átlaghőmérséklet> 10 ° C; éves átlag <5 ° C), a tél pedig hosszú és extrém (–60 ° C-ig). A mérsékelt hegyekben olyan magasban található, ahol fagy uralkodik. Az éves csapadékmennyiség 400–1000 mm.

A növényzetben a 10–20 méter magas örökzöld tűlevelűek (Picea a bias) dominálnak. A lombkorona nem túl sűrű, tehát ismeretes a savasságot toleráló cserjék, mohák és zuzmók. A sokszínűség alacsony.

Az alacsony párolgás miatt a talaj nedves, és az alacsony hőmérsékletek miatt a növényi törmelék lassan lebomlik és felhalmozódik, tőzeges lápokká alakulva. A taiga a bolygó egyik legnagyobb szerves széntartálya. A tűlevelek halmozódása miatt a talaj savas és nem nagyon termékeny.

Tundra

Elsősorban az északi féltekén, a taigotól északra és a sarki sapkától délre található. Az alpesi tundra nagy tengerszint feletti magasságban, közvetlenül a gleccserek alatt található Észak-Amerikában (Sziklás-hegység), Dél-Amerikában (Andok), Európában (Alpok) és - ha nagy területet foglalnak el - Ázsiában (tibeti fennsík).

Az éghajlat szélsőségesebb (0 ° C alatt az év 7-10 hónapjában), mint a taiga éghajlata. Az éves csapadék kevesebb vagy kevesebb, mint 600 mm. A talaj nagy része egész évben fagyos (örökké fagyos). Hosszú nyári napokon a talajtalaj (0,5–1 m) megolvad, lehetővé téve a gyorsított növénynövekedést.

A növényzetben nincs fák, és törpecserjékből, fűből áll. A mohák és a zuzmók kiemelkednek. Az elsődleges termelékenység, a növényi biomassza és a biodiverzitás alacsonyabb, mint a többi biomééé.

A növényevő állatok közül kiemelkedik a karibu, a pézsma ökör, a Dall juh vagy a sarkvidéki mezei nyúl. A húsevő állatok közül kiemelkednek a barna medvék, a farkasok és a sarki róka. A tibeti fennsíkon kiemelkedik a jak (hasonló a tehenekhez), az argali (egyfajta vadon élő juh) és a hóleopárd.

Vízi biomák

A bióma koncepciót szárazföldi ökoszisztémákra fejlesztették ki a vegetációs tulajdonságok alapján. Mivel nincsenek növényzetük (az elsődleges termelők elsősorban az egysejtű algák), a vízi ökoszisztémáknak nincs biomája abban a tekintetben, hogy a kifejezés a szárazföldi ökoszisztémákra vonatkozik.

A vízi ökoszisztémák nagyobb területet foglalnak el, mint a szárazföldi ökoszisztémák, és szerkezetileg és biológiai szempontból nagyon változatosak. Kutatásuk és megőrzésük szükségessé tette őket biomákba történő csoportosításra is.

A vízi biomákat olyan jellemzők alapján határozzuk meg, mint szélesség, csapadék, szél, a tengerparthoz való közelség, mélység, hőmérséklet, vízáram, só, valamint az oxigén és a tápanyagok koncentrációja.

Az elismert vízi biomák száma változó. A lehetséges általános osztályozás a folyók, tavak, vizes élőhelyek, torkolatok és óceánok körébe tartozik.

Részletesebben megkülönböztethetők a mangrovák, a sós lakások, a linti (tavak és tavak) / lottikus (folyók és patakok) közösségek, a sziklás / homokos / sáros tengerpartok, korallzátonyok, a felszíni / tengeri nyílt tengeri mélység, a peron / mély óceán bentosz.

Irodalom

1. Belda, M., Holtanová, E., Halenka, T., Kalvová, J. 2014. Felülvizsgálták az éghajlati osztályozást: Köppentől Trewarthaig. Climate Research, 59, 1–13.
2. Bonan, G. 2016. Ökológiai klimatológia: fogalmak és alkalmazások. Cambridge, New York.
3. Brown, JH, Lomolino, MV 1998. Biogeográfia. Sinauer, Sunderland.
4. Feddema, J. 2005. A Thornthwaite típusú felülvizsgált globális éghajlati osztályozás. Fizikai földrajz, 26, 442–466.
5. Kottek, M., Grieser, J., Beck, C., Rudolf, B. Rubel, F. 2006. A Köppen-Geiger éghajlati osztályozásának világtérképe frissítve. Meteorologische Zeitschrift, 15, 259–263.
6. Longhurst, A. 1998. A tenger ökológiai földrajza. Academic Press, San Diego.
7. Morin, PJ 1999. Közösségi ökológia. Wiley, Chichester.
8. Mucina, L. 2019. Bióma: egy kritikus ökológiai és biogeográfiai koncepció fejlődése. New Phytologist, 222, 97-114.
9. Olson, DM, et al. 2001. A világ földi ökorégiói: a Föld új élettérképe. BioScience, 51, 933-938.
10. Ricklefs, RE 2008. A természetgazdaság. WH Freeman, New York.
11. Spalding, MD, et al. 2007. A világ tengeri ökorégiói: a part menti és a talapozott területek bioregionalizálása. BioScience, 57, 573-583.
12. Tosi, JA, Jr. 1964. A szárazföldi ökoszisztémák éghajlati irányítása: jelentés a Holdridge-modellről. Gazdasági földrajz, 40, 173–181.
13. Walter, H. 1979. A föld vegetációja és a geo-bioszféra ökológiai rendszerei. Springer-Verlag, Berlin.
14. Whittaker, RH 1970. Közösségek és ökoszisztémák. Macmillan, New York.
15. Woodward, SL 2009. Bevezetés a biomákba. Greenwood Press, Westport.