BIOME: KARAKTERISTIKA OG TYPER - BIOLOGI

Den biom er økologiske regioner udgjorde globale økosystem, der huser en flora og fauna med strukturelle egenskaber og tilsvarende funktionel. De modtager navne, der tænker på deres dominerende vegetationstype: tropiske regnskove, tempererede løvskove, middelhavsspidser osv.

I stigende rækkefølge er organisationens niveauer af levende væsener celle, organisme, befolkning, samfund, økosystem, landskab, biome og biosfære. Derfor er biome den mest inkluderende kategori, hvor økologer og biogeografer deler liv på Jorden.

Kilde: pixabay.com

Biome defineres ud fra vegetationens fysiognomi uden at tage hensyn til organismernes taksonomiske identitet. Den samme type biome kan findes på kontinenter med forskellige flora.

Begrebet biome antager, at miljøet fungerer både i evolutionær tid gennem naturlig udvælgelse og i økologisk tid ved at filtrere arter for at producere det globale spredningsmønster for naturlig vegetation.

Fremgangsmåder på biometiveau muliggør formulering af strategier for bevarelse af biodiversitet og undersøgelse af klimaændringer.

Baggrund

I 1874 foreslog Augustin de Candolle fem latitudinal vegetationszoner baseret på temperatur. I 1888 anerkendte Hermann Wagner og Emil von Sydow ti vegetationstyper, såsom tundra og ørken, der i øjeblikket betragtes som biome. I 1900 klassificerede Wladimir Köppen planetens klima baseret på vegetation.

I 1892 formulerede C. Hart Merriam konceptet om livszonen, en forløber for biomet, da det udgjorde et stort forhold mellem biota og klima.

I 1916 tegnet Frederic Clements udtrykket biome som et synonym for biotisk samfund. I 1935 myntet Arthur Tansley udtrykket økosystem for summen af et biotisk samfund og dets fysiske miljø.

I 1939 definerede F. Clements og Victor Shelford biome baseret på deres klimaksvegetation og henviste til dem på geografiske skalaer, der er større end økosystemer.

I 1947 oprettede Leslie Holdridge et system til at differentiere livszoner. I 1948 udviklede C. Warren Thornthwaite en alternativ klimaklassificering til Köppens.

I 1970 tilføjede Robert Whittaker den klimatiske dimension til biomekonceptet. I 1975 brugte Heinrich Walter en speciel type graf, som han kaldte et klimadiagram for at klassificere og karakterisere planetenes biome.

Köppen klimasystem

Den geografiske fordeling af den af A. de Candolle foreslåede vegetation tjente W. Köppen som et objektivt grundlag for at klassificere klimatyperne og forberede de første klimakort. Köppen definerede fem hovedtyper af vejr udpeget med bogstaver:

1- A. Fugtigt tropisk: hver måned med en gennemsnitlig temperatur over 18 ° C; årlig nedbør over 1.500 mm. Opdelt i Af (tropisk regnfuld), Am (tropisk monsun) og Aw (tropisk tør eller savanne).

2- B. Tørr: evapotranspiration højere end den årlige nedbør. Opdelt i BW (tør, sand ørken) og BS (halvtørret, steppe).

3- C. Fugtigt tempereret, med moderate vintre: koldeste måned med gennemsnitstemperatur under 18 ° C og over -3 ° C; varmeste måned med gennemsnitstemperatur over 10 ° C. Opdelt i Cfa (fugtigt subtropisk), Cs (Middelhavet) og Cfb (maritimt).

4- D. Fugtigt tempereret med ekstreme vintre: varmere måned med gennemsnitstemperatur over 10 ° C; koldeste måned med gennemsnitstemperatur under -3 ° C. Opdelt i Dw (med tørre vintre), Ds (med tørre somre) og Df (med våde vintre og somre).

5- E. Polar: med lave temperaturer året rundt; gennemsnitstemperatur på mindst koldtemperatur under 10 ° C Opdelt i ET (polær tundra) og EF (gletsjere).

Thornthwaite klimatklassificering

Det originale Köppen-system er fortsat det mest udbredte, på trods af det faktum, at der er blevet foreslået adskillige ændringer af det, såsom Trewartha (1968) og nye klimatisk klassifikationer, som Thornthwaites skiller sig ud blandt.

Den samme mængde nedbør producerer ørkener i Afrika og pragtfulde skove i Skandinavien. Af denne grund udviklede Thornthwaite konceptet med potentiel evapotranspiration (EP), der er meget vigtig i planteøkofysiologien, til at undersøge samspillet mellem nedbør og temperatur i stedet for begge variabler separat.

Thornthwaite foreslog en klimaklassificering, der på grund af dens kompleksitet er blevet tyndt anvendt og har produceret få kort. Baseret på EP udførte denne forfatter noget besværlige beregninger af forskellige indekser (ariditet, fugtighed, termisk effektivitet, sæsonbestemmelse), der producerede en slags kalejdoskop på mere end 800 klimatyper.

Holdridge Life Zone System

Klassificer forholdet mellem klima og vegetation. Meget brugt på grund af dets empiriske enkelhed. Det gør det muligt at bestemme en lokalitets livszone baseret på logaritmerne for dens biotemperatur (BT) og nedbør (P).

Det antages, at: 1) overalt i verden er klimaksplanteformationer forskellige i økologisk ækvivalente fysiognomiske typer; 2) klimaet bestemmer de geografiske grænser for disse formationer, kaldet livszoner.

BT afhænger af breddegrad og længdegrad og er summen af de månedlige positive temperaturer divideret med 12. P er kvantificeret i millimeter. Baseret på BT beregnes den potentielle evapotranspiration (EP).

Det potentielle evapotranspirationsforhold (EPP) beregnes som EPP = EP / P. EPP og afgrænser ni provinser (H) for luftfugtighed.

30 livszoner er repræsenteret som hexagonale celler inden for en trekantet graf, hvis sider har skalaer svarende til P, EPP og H. Til højre og venstre lodrette skala er repræsenteret svarende til seks længderegioner og seks højderegulve.

I grafen er livzone graderingerne: P, regnskov til regntundra; EPP, ørken til tør tundra; H, ørken til regnskov; top, tør tundra til pluvial tundra.

Whittaker Biomes

Baseret på vegetationens karakteristika definerede Whittaker ni biometyper:

- Tropisk regnskov

- Sæsonbestemt regnskov / savanne

- Subtropisk ørken

- Sparsom / buskeskov

- Tempereret regnskov

- Tempereret sæsonåben skov;

- Tempereret græsareal / ørken

- Kold boreal skov

- Tundra.

Whittaker illustrerede de områder, der blev optaget af biomene på en todimensionel graf, hvis horisontale akse repræsenterer den gennemsnitlige årlige temperatur (° C), og hvis lodrette akse repræsenterer den gennemsnitlige årlige nedbør (cm). Denne minimalistiske grafik understreger de omtrentlige klimatiske grænser mellem biomer.

I Whittaker-grafen befinder det store flertal af lokaliteterne på planeten sig i et trekantet område, hvis vertikaler svarer til varmt / fugtigt (tropisk regnskov), varmt / tørt (subtropisk ørken) og koldt / tørt (tundra) klima.

Det trekantede område på grafen, der svarer til tempereret / koldt og regnfuldt / meget regnfuldt klima forekommer tomt. Dette skyldes det faktum, at kolde regioner med meget rigeligt årligt nedbør er sparsomme eller ikke-eksisterende. Dette skyldes, at vand ikke fordamper let ved lave temperaturer, og kold luft indeholder meget lidt damp.

Walts zonobiomes

I modsætning til Whittaker definerede Walter først klimaer. Derefter valgte han grænserne mellem klimatiske zoner ved at matche dem med vegetationstyper (zonobiomes) svarende til Whittaker-biomeme.

Walter brugte klimadiagrammer, hvor de månedlige temperaturer (T) og regn (P) er repræsenteret i den samme graf ved lodrette skalaer justeret for at indikere våde og tørre perioder. Hvis P er over T, er der ikke noget vandunderskud, og plantevæksten er kun begrænset af T. Hvis P er under T, begrænser vandunderskuddet nævnte vækst.

Walters zonobiome er: I) ækvator, stedsegrøn skov; II) tropisk løvskov; III) subtropisk ørken; IV) Middelhavets kaparral; V) tempereret stedsegrøn skov; VI) tempereret løvskov; VII) tempererede græsarealer og stepper; VIII) kold boreal skov; IX) tundra.

Disse zonobiomer er kendetegnet ved: I) P og T er ikke begrænsende; II) P begrænser om vinteren; III) P er begrænsende hele året; IV) P er begrænsende om sommeren; V) T begrænser (<0 ° C) kort om vinteren; VI) T begrænser om vinteren; VII) P begrænser om sommeren og T om vinteren; VIII) T begrænser det meste af året; IX) T begrænser praktisk talt hele året rundt.

Biometyper

Whittaker og Walter klassificering af biomer i ni typer er den mest generelle mulige. Der er i øjeblikket ingen generel enighed om, hvor mange biometyper der skal adskilles. WWF (World Wildlife Fund = World Fund for Conservation of Nature) skelner for eksempel 14, mens nogle forfattere forsikrer, at der er mere end 20.

De økologiske og biogeografiske karakteriseringer af forskellige typer jordbaseret bioom præsenteret nedenfor er begrænset til Walts skema. Det skal bemærkes, at dette repræsenterer en forenkling.

Ækvatorial stedsegrøn skov

Det distribueres i lavlandet af de tropiske regioner (10 ° N - 10 ° S) i Amerika (Amazon og Orinoco bassiner, Atlanterhavskysten i Brasilien, Mellemamerika), Afrika (fra Atlanterhavskysten til Congo bassinet, Madagaskar), Asien (Vietnam, Thailand, Malaysia) og Stillehavsøerne fra Asien til Australien (Indonesien, Filippinerne, New Guinea, Queensland).

Klimaer er kendetegnet ved en årlig nedbør på mindst 2.000 mm, hvor hver måned overstiger 100 mm. Temperaturen er ensartet hele året (> 18 ° C) og varierer mindre sæsonbestemt end hele dagen.

Selv om jordbunden ofte er lateritisk og derfor ringe til næringsstoffer, består vegetationen af en kontinuerlig baldakin af stedsegrønne træer, der når højder på 30-60 m. Under denne baldakin er flere lag, der består af mindre træer og buske. Lianer og epifytter bugner.

Til trods for kun at besætte 6% af jordoverfladen er det den mest produktive, komplekse og mangfoldige bioom: Den er hjemsted for halvdelen af klodens plante- og dyrearter.

Tropisk løvskov

For mange nuværende forfattere og under hensyntagen til Walters forstand består denne biome af to klart forskellige underbiomer: tropisk løvskov og tropisk savanne.

Skovformationerne af denne biome er fordelt i lavlandet uden for ækvatorzone (10–30 ° N og S) i Sydamerika, Afrika, Indien og Australien. Klimaet er varmt og kendetegnet ved sæsonbestemt nedbør på 900–1.500 mm, med markante regnfulde og tørre sæsoner (f.eks. Monsunklima i Indien).

I tilfælde af skovformationer består vegetationen af løvtræer, der mister deres blade i den tørre sæson, med kun et eller to lag under baldakinen, som er diskontinuerlig.

De tropiske savanneformationer af denne biome har den samme distribution som de skovklædte. I nogle regioner, især Asien, stammer disse savanner sandsynligvis fra løvskov nedbrudt af ild og kvæggræsning.

I disse savanner består vegetationen af græs med spredte træer. For Afrika er de hjemsted for de mest forskellige samfund af planteetende og kødædende pattedyr på planeten.

Subtropisk ørken

Det distribueres i det sydvestlige USA, det nordlige Mexico, Sydamerika (primært Peru, Chile og Argentina), det nordlige Afrika (Sahara) og Australien (30-40 ° N og S). Sammen med den kolde ørkenbioom optager den omkring en femtedel af jordoverfladen.

De kaldes varme ørkener, fordi temperaturen sjældent falder til under 0 ° C. Nedbøren er lav (ofte mindre end 250 mm om året) og uforudsigelig.

Vegetationen danner ikke en baldakin og består hovedsageligt af buske og lave træer, ofte tornede, typisk med små, stedsegrønne blade, adskilt af bar jord.

Jord er næsten fuldstændig uden organisk stof. Faunaen, som krybdyr bugner i, består af små, adfærdsmæssige og fysiologisk specialiserede arter til at modstå varme og overleve vandknaphed.

Fra middelhavsområdet

Det distribueres i det sydlige Californien, Sydeuropa på den nordlige halvkugle, det centrale Chile, Kappregionen (Sydafrika) og det sydvestlige Australien på den sydlige halvkugle (30-40 ° N og S).

Vintre er kendetegnet ved moderate temperaturer og regn, mens somre af tørke. Den årlige nedbør overstiger ikke 600 mm.

Vegetationen består af tætte buske, der er 1-3 meter høje, stedsegrønne, med små sclerophyllous blade, der er resistente mod udtørring og dybe rødder. Om sommeren forbrænder hyppige brande luftbiomasse, hvilket forhindrer etablering af træer. Buske regenererer efter brande og producerer brandbestandige frø.

Jordbunden er ikke speciel for denne vegetationstype. I modsætning til floraen har faunaen få endemiske arter.

Tempereret stedsegrøn skov

Det distribueres nær kysten i det nordvestlige Nordamerika, det sydlige Chile, Tasmanien og New Zealand. Det optager små udvidelser.

Klimaet er kendetegnet ved milde vintre med kraftigt regn og overskyet somre. Der er ret kolde temperaturer over hele året, men er altid over 0 ° C. Den årlige nedbør overstiger 1.500 mm. Vegetationen består af ekstremt høje stedsegrønne skove.

I Nordamerika skiller sig to nåletræer ud, Douglas gran (Pseudotsuga sp.) Og rødtræ (Sequoia sempervirens), der kan overstige 100 meter i højden. På den sydlige halvkugle er det nødvendigt at nævne de bredbladede træer (Agathis, Eucalyptus, Nothofaugus) og nåletræet (Podocarpus).

På grund af den permanente fugtighed påvirkes disse skove ikke af brand. Træernes vækst er langsom, men de når stor størrelse, fordi de er blandt de længstlevende væsener på planeten.

Tempereret løvskov

Det distribueres hovedsageligt overalt, hvor der er nok vand til vækst af store træer. Af denne grund distribueres det til det sydøstlige Canada, det østlige USA, Europa og det østlige Asien. Denne biome er underudviklet på den sydlige halvkugle, fordi det høje forhold mellem hav og land modererer klimaet og forhindrer vinterfrost.

Træer mister deres blade om efteråret og regenererer dem om foråret. Den dominerende art har brede blade. Vegetation inkluderer buske og urteagtige planter på skovbunden.

Jord indeholder rigeligt organisk stof. Frugter og nødder bærende træer bugner og fodrer en mangfoldig fauna inklusive egern, hjorte, vildsvin og bjørner.

Tempererede græsarealer og stepper

Det distribueres i Nordamerika (Great Basin), Sydamerika (pampas), Europa (Ukraine), Centralasien (stepper, Gobi-ørkenen) og Sydafrika (Veld), der besætter kontinentale sletter (30 ° –60 ° N og S). Geografisk og klimatisk findes det mellem tempererede skove og ørkener.

Den årlige nedbør er 300–850 mm. Hvis nedbøren er mindre (250–500 mm), kaldes biomen den kolde ørken (Great Basin, Gobi). Vinteren er ekstrem. Plantens vækstsæson (T> 0 ° C) er 120–300 dage.

Der er et unikt vegetationslag, domineret af græs op til 3 m i fugtige prærier, og op til 0,2 m i kolde ørkener. Brande er store i sensommeren.

På grund af sjældent regn og lave temperaturer, nedbrydes affaldet langsomt. Jordbunden er dyb, rig på organisk stof og frugtbar. Naturlige græsarealer, der engang besatte 40% af jordoverfladen, er blevet skåret til halvdelen på grund af landbrug.

Disse enge er hjemsted for emblematiske dyr. I Nordamerika inkluderer de bison, pronghorn, prairie hund (marmot) eller coyote. I Europa og Asien inkluderer de tarpan (vild hest), saiga-antilopen og muldvarp-rotter.

Kold boreal skov

Det er ofte kendt som taiga. Det indtager en bred breddegradsliste centreret ved 50 ° N i Nordamerika og 60 ° N i Europa. I store højder trænger det ind i den tempererede zone. For eksempel strækker det sig fra Canada sydpå langs Rocky Mountains og fortsætter til de forhøjede områder i hele Mexico.

Mod nord findes det, hvor somrene er korte (mindre end fire måneder med en gennemsnitstemperatur> 10 ° C; årligt gennemsnit <5 ° C), og vintrene er lange og ekstreme (ned til –60 ° C). I tempererede bjerge findes det i højder, hvor frost hersker. Den årlige nedbør er 400–1.000 mm.

Vegetationen domineres af stedsegrønne nåletræer (Picea en bias) 10-20 meter høje. Baldakinen er ikke særlig tæt, så der er forståelse for syretolerante buske, mos og lav. Mangfoldigheden er lav.

På grund af den lave fordampning er jordbunden fugtig, og på grund af de lave temperaturer nedbrydes det vegetariske affald langsomt og akkumuleres og danner tørvemoser. Taigaen er et af de største reservoirer af organisk kulstof på planeten. Akkumulering af acicular blade gør jorden sur og ikke særlig frugtbar.

Tundra

Det findes hovedsageligt på den nordlige halvkugle, nord for taigaen og syd for den polære hætte. Den alpine tundra findes i store højder, lige under gletsjere, i Nordamerika (Rocky Mountains), Sydamerika (Andesbjergene), Europa (Alperne) og besætter et stort område i Asien (tibetanske plateau).

Klimaet er mere ekstremt (under 0 ° C i 7-10 måneder af året) end klimaet i taigaen. Den årlige nedbør er mindre end eller meget mindre end 600 mm. Det meste af jorden er frosset året rundt (permafrost). I lange sommerdage optøer jordbunden (0,5–1 m), hvilket tillader hurtigere plantevækst.

Vegetationen er blottet for træer og består af dværgbuske, græs. Moser og lav er fremtrædende. Primær produktivitet, plantebiomasse og biodiversitet er lavere end for andre biome.

Blandt de planteetende dyr, rensdyrene, moskusoksen, dalens får eller den arktiske hare, skildrer lemingoen sig. Blandt de kødædende dyr skiller sig brunbjørne, ulve og arktiske ræve ud. På det tibetanske plateau skiller yaket (svarende til køer), argalien (en type vilde får) og snøleoparden ud.

Akvatiske biome

Biome-konceptet blev udviklet til terrestriske økosystemer baseret på vegetationskarakteristika. Fordi de mangler vegetation (de primære producenter er hovedsageligt encellede alger), har akvatiske økosystemer ikke biomer i den forstand, som udtrykket har for jordiske økosystemer.

Akvatiske økosystemer besætter et større område end jordbaserede og er strukturelt og biologisk meget forskellige. Deres undersøgelse og konservering har også gjort det nødvendigt at gruppere dem i biomer.

Vandmiljøbiomer defineres ud fra egenskaber som deres breddegrad, regn, vind, nærhed til kysten, dybde, temperatur, vandstrømning, saltholdighed og koncentration af ilt og næringsstoffer.

Antallet af anerkendte akvatiske biome varierer. Den mest almindelige kategorisering kan omfatte floder, søer, vådområder, flodmundinger og oceaner.

Mere detaljeret kan mangrover, saltlejligheder, lentiske (søer og damme) / lotic (floder og vandløb) samfund, klippefyldte / sandede / mudrede havkyster, korallrev, overflade / marine pelagiske dybder, platform / dybhavsbenthos skelnes.

Referencer

Belda, M., Holtanová, E., Halenka, T., Kalvová, J. 2014. Klimaklassificering revideret: fra Köppen til Trewartha. Klimaforskning, 59, 1–13.
Bonan, G. 2016. Økologisk klimatologi: koncepter og anvendelser. Cambridge, New York.
Brown, JH, Lomolino, MV 1998. Biogeography. Sinauer, Sunderland.
Feddema, J. 2005. En revideret global klimaklassificering af Thornthwaite-typen. Fysisk geografi, 26, 442–466.
Kottek, M., Grieser, J., Beck, C., Rudolf, B. Rubel, F. 2006. verdenskort over klimaklassificeringen Köppen-Geiger opdateret. Meteorologische Zeitschrift, 15, 259–263.
Longhurst, A. 1998. Havets økologiske geografi. Academic Press, San Diego.
Morin, PJ 1999. Fællesskabets økologi. Wiley, Chichester.
Mucina, L. 2019. Biome: udvikling af et afgørende økologisk og biogeografisk koncept. Ny fytolog, 222, 97-114.
Olson, DM, et al. 2001. Terrestriske økoregioner i verden: et nyt kort over livet på Jorden. BioScience, 51, 933-938.
Ricklefs, RE 2008. Naturens økonomi. WH Freeman, New York.
Spalding, MD, et al. 2007. Verdens økoregioner i verden: en bioregionalisering af kystområder og hylder. BioScience, 57, 573-583.
Tosi, JA Jr. 1964. Klimakontrol af terrestriske økosystemer: en rapport om Holdridge-modellen. Økonomisk geografi, 40, 173–181.
Walter, H. 1979. Jordens vegetation og økologiske systemer i geo-biosfæren. Springer-Verlag, Berlin.
Whittaker, RH 1970. Samfund og økosystemer. Macmillan, New York.
Woodward, SL 2009. Introduktion til biome. Greenwood Press, Westport.

BIOME: KARAKTERISTIKA OG TYPER - BIOLOGI - 2025