БИОМИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ВИДОВЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

В биом са екологични региони представляват глобална екосистема приютяващ на флора и фауна със структурни характеристики и подобни функционални. Те получават имена, натрапчиви на техния доминиращ вид растителност: тропически гори, умерено широколистни гори, средиземноморски чапарали и др.

Във възходящ ред нивата на организация на живите същества са клетки, организъм, население, общност, екосистема, пейзаж, биома и биосфера. Следователно биомите са най-приобщаващата категория, в която еколозите и биогеографите разделят живота на Земята.

Източник: pixabay.com

Биомите се определят въз основа на физиономията на растителността, без да се взема предвид таксономичната идентичност на организмите. Един и същ вид биом може да се намери на континенти с различна флора.

Концепцията за биома предполага, че околната среда действа както в еволюционно време чрез естествена селекция, така и в екологично време чрез филтриране на видове за създаване на глобалния модел на разпространение на естествената растителност.

Подходите на ниво биоми позволяват формулирането на стратегии за опазване на биологичното разнообразие и проучването на изменението на климата.

Заден план

През 1874 г. Августин де Кандол предлага пет широтни растителни зони въз основа на температурата. През 1888 г. Херман Вагнер и Емил фон Сидоу признават десет вида растителност, като тундра и пустиня, които в момента се считат за биоми. През 1900 г. Владимир Кьопен класифицира климата на планетата въз основа на растителността.

През 1892 г. К. Харт Мериам формулира концепцията за жизнената зона, предшественик на биома, тъй като тя представлява мащабна връзка между битата и климата.

През 1916 г. Фредерик Клементс въвежда термина биома като синоним на биотична общност. През 1935 г. Артър Тансли въвежда термина екосистема за сумата от биотична общност и нейната физическа среда.

През 1939 г. Ф. Климентс и Виктор Шелфорд определят биомите въз основа на кулминационната си растителност и ги насочват към географски мащаби, по-големи от екосистемите.

През 1947 г. Лесли Холдридж създава система за разграничаване на жизнените зони. През 1948 г. К. Уорън Торнтвайт разработва алтернативна климатична класификация на тази на Кьопен.

През 1970 г. Робърт Уитакър добавя климатичното измерение към концепцията за биома. През 1975 г. Хайнрих Уолтър използва специален тип графика, който нарича климатична диаграма, за да класифицира и характеризира биомите на планетата.

Климатична система Köppen

Географското разпределение на растителността, предложено от A. de Candolle, послужи на W. Köppen като обективна основа за класифициране на видовете климат и за подготовка на първите климатични карти. Köppen дефинира пет основни типа време, обозначени с букви:

1- А. Влажен тропически: всеки месец със средна температура над 18 ° C; годишни валежи над 1500 мм. Разделя се на Af (тропически дъждовен), Am (тропически мусон) и Aw (тропически сух или савана).

2- Б. Сухо: евапотранспирация по-висока от годишните валежи. Разделя се на BW (засушлива, истинска пустиня) и BS (полусуха, степна).

3- С. Влажна умерена, с умерена зима: най-студен месец със средна температура под 18 ° C и над -3 ° C; най-топъл месец със средна температура над 10 ° C. Разделя се на Cfa (влажен субтропичен), Cs (средиземноморски) и Cfb (морски).

4- D Влажна умерена, с екстремни зими: по-топъл месец със средна температура над 10 ° C; най-студения месец със средна температура под -3 ° C. Разделя се на Dw (със сухи зими), Ds (със сухи лета) и Df (с влажни зими и лета).

5- Д. Полярна: с ниски температури през цялата година; средна температура на най-малкото студено под 10 ° C. Разделя се на ET (полярна тундра) и EF (ледници).

Климатична класификация на Торнтвайт

Оригиналната система Köppen продължава да бъде най-широко използваната, въпреки факта, че са предложени множество модификации от нея, като тази на Trewartha (1968) и нови климатични класификации, сред които се откроява тази на Thornthwaite.

Същото количество валежи произвежда пустини в Африка и разкошни гори в Скандинавия. Поради тази причина Thornthwaite разработи концепцията за потенциална евапотранспирация (ЕП), която има голямо значение в екофизиологията на растенията, за да проучи взаимодействието между валежите и температурата вместо двете променливи поотделно.

Thornthwaite предложи климатична класификация, която поради сложността си се използва рядко и произведе малко карти. Въз основа на ЕП този автор извърши някак тромави изчисления на различни индекси (влажност, влажност, топлинна ефективност, сезонност), които дават един вид калейдоскоп с повече от 800 вида климат.

Holdridge Life Zone система

Класифицирайте връзката между климата и растителността. Широко използван поради своята емпирична простота. Той позволява да се определи жизнената зона на местността въз основа на логаритмите на биотемпературата му (BT) и валежите (P).

Предполага се, че: 1) в целия свят кулминационните растителни образувания се различават в екологично еквивалентни физиономични видове; 2) климатът определя географските граници на тези образувания, наречени жизнени зони.

BT зависи от географската ширина и дължина и е сумата от месечните положителни температури, разделени на 12. P се определя в милиметри. Въз основа на BT се изчислява потенциалната евапотранспирация (EP).

Потенциалното съотношение на изпаряване (EPP) се изчислява като EPP = EP / P. EPP и разграничава девет провинции (H) влажност-влажност.

30 жизнени зони са представени като шестоъгълни клетки в триъгълна графика, чиито страни имат скали, съответстващи на P, EPP и H. Вдясно и вляво вертикалните скали са представени съответстващи на шест широтни участъка и шест височинни етажа.

В графиката градациите на жизнената зона са: P, дъждовна гора до дъждовна тундра; EPP, пустиня до суха тундра; H, пустиня до дъждовна гора; отгоре, суха тундра до плювиална тундра.

Whittaker Biomes

Въз основа на характеристиките на растителността, Уитакър определи девет вида биом:

- Тропическа гора

- Сезонна тропическа гора / савана

- Субтропична пустиня

- Гъста / храстовидна гора

- умерена дъждовна гора

- умерена сезонна гора;

- умерена тревна площ / пустиня

- Студена бореална гора

- Тундра.

Whittaker илюстрира зоните, заети от биомите на двуизмерна графика, чиято хоризонтална ос представлява средна годишна температура (° C) и чиято вертикална ос представлява средна годишна валежи (cm). Тази минималистична графика подчертава приблизителните климатични граници между биомите.

В графиката на Уитакър огромното мнозинство от населените места на планетата са в триъгълна зона, чиито върхове съответстват на горещ / влажен (тропическа гора), горещ / сух (субтропична пустиня) и студен / сух (тундра) климат.

Триъгълната зона на графиката, която би отговаряла на умерен / студен и дъждовен / много дъждовен климат, изглежда празна. Това се дължи на факта, че студените райони с много обилни годишни валежи са оскъдни или не съществуват. Това е така, защото водата не се изпарява лесно при ниски температури и студеният въздух задържа много малко пари.

Зонобиомите на Уолтър

За разлика от Уитакър, Уолтър първо определя климата. След това той избра границите между климатичните зони, като ги съпостави с растителни типове (зонобиоми), еквивалентни на биомите на Whittaker.

Климатичните диаграми, използвани от Уолтър, в които месечните температури (T) и валежите (P) са представени в една и съща графика чрез вертикални скали, коригирани така, че да показват мокри и сухи периоди. Ако P е над T, няма воден дефицит и растежът на растенията е ограничен само от T. Ако P е под T, водният дефицит ограничава посочения растеж.

Зонобиомите на Уолтър са: I) екваториална вечнозелена гора; II) тропична широколистна гора; III) субтропична пустиня; IV) средиземноморски чапарал; V) умерена вечнозелена гора; VI) умерено широколистна гора; VII) умерени пасища и степи; VIII) студена бореална гора; IX) тундра.

Тези зонобиоми се характеризират с: I) Р и Т не се ограничават; II) P ограничава през зимата; III) P е ограничаващ през цялата година; IV) P е ограничаващ през лятото; V) T през зимата за кратко ограничава (<0 ° C); VI) T е ограничаващ през зимата; VII) P е ограничаващ през лятото, а T през зимата; VIII) Т е ограничаваща през по-голямата част от годината; IX) Т се ограничава практически през цялата година.

Видове биоми

Класификацията на биомите на Уитакър и Уолтър в девет вида е най-общото възможно. Понастоящем няма общ консенсус за това колко видове биом трябва да бъдат разграничени. Например WWF (Световен фонд за дивата природа = Световният фонд за опазване на природата) отличава 14, докато някои автори твърдят, че има повече от 20.

Екологичните и биогеографски характеристики на различни видове сухоземни биоми, представени по-долу, са ограничени до схемата на Уолтър. Трябва да се отбележи, че това представлява опростяване.

Екваториална вечнозелена гора

Разпространен е в низините на тропическите райони (10 ° с.ш. - 10 ° ю.ш.) на Америка (басейни на Амазонка и Ориноко, Атлантическото крайбрежие на Бразилия, Централна Америка), Африка (от Атлантическия бряг до басейна на Конго, Мадагаскар), Азия (Виетнам, Тайланд, Малайзия) и Тихоокеанските острови, вариращи от Азия до Австралия (Индонезия, Филипините, Нова Гвинея, Куинсланд).

Климатът се характеризира с годишни валежи от поне 2000 mm, като всеки месец надвишава 100 mm. Температурата е еднаква през цялата година (> 18 ° C) и варира по-малко сезонно, отколкото през целия ден.

Въпреки че почвите често са латеритни и следователно са бедни на хранителни вещества, растителността се състои от непрекъснат балдахин от вечнозелени дървета, достигащи височини от 30–60 m. Под този навес се намират няколко слоя, съставени от по-малки дървета и храсти. Лианите и епифитите изобилстват.

Въпреки че заема само 6% от земната повърхност, той е най-продуктивният, сложен и разнообразен биом: той е дом на половината от растителните и животинските видове на планетата.

Тропична широколистна гора

За много настоящи автори и, имайки предвид смисъла на Уолтър, този биом се състои от две ясно различни подбиоми: тропична широколистна гора и тропическа савана.

Горските образувания на този биом са разпространени в низини извън екваториалната зона (10-30 ° с.ш. и юг) в Южна Америка, Африка, Индия и Австралия. Климатът е топъл и се характеризира със сезонни валежи от 900–1 500 мм, с подчертани дъждовни и сухи сезони (напр. Мусонния климат в Индия).

В случай на горски образувания, растителността се състои от широколистни дървета, които губят листата си през сухия сезон, като само един или два слоя под навеса, който е прекъснат.

Тропическите саванови образувания на този биом имат същото разпространение като горските. В някои региони, особено в Азия, тези савани вероятно произлизат от широколистни гори, разградени от пожар и паша на добитък.

В тези савани растителността се състои от треви с разпръснати дървета. В случая с Африка те са дом на най-разнообразните общности на тревопасните и месоядните бозайници на планетата.

Субтропична пустиня

Разпространен е в югозападните Съединени щати, Северно Мексико, Южна Америка (предимно Перу, Чили и Аржентина), Северна Африка (Сахара) и Австралия (30-40 ° с.ш. и юг). Заедно със студения пустинен биом, той заема около една пета от земната повърхност.

Наричат ​​се горещи пустини, защото температурата рядко пада под 0 ° C. Валежите са ниски (често по-малко от 250 мм годишно) и непредвидими.

Растителността не образува балдахин и се състои главно от храсти и ниски дървета, често трънливи, обикновено с малки вечнозелени листа, разделени от гола земя.

Почвите са почти напълно лишени от органична материя. Фауната, сред която изобилстват влечуги, се състои от малки, поведенчески и физиологично специализирани видове, които да устоят на топлината и да оцелеят в недостига на вода.

Средиземноморски чапарал

Разпространен е в Южна Калифорния, Южна Европа в Северното полукълбо, Централна Чили, района на нос (Южна Африка) и Югозападна Австралия в Южното полукълбо (30-40 ° с.ш. и юг).

Зимите се характеризират с умерена температура и дъжд, а лятото - от суша. Годишните валежи не надвишават 600 мм.

Растителността се състои от гъсти храсти с височина 1–3 метра, вечнозелени, с малки склерофилни листа, устойчиви на изсушаване и дълбоки корени. През лятото честите пожари горят въздушна биомаса, предотвратявайки установяването на дървета. Храстите се регенерират след пожари и дават устойчиви на пожар семена.

Почвите не са характерни за този тип растителност. За разлика от флората, фауната има малко ендемични видове.

Умерена вечнозелена гора

Разпространен е близо до брега в Северозападна Северна Америка, Южна Чили, Тасмания и Нова Зеландия. Заема малки разширения.

Климатът се характеризира с мека зима с обилни валежи и облачно лято. По-скоро студените температури преобладават през цялата година, но винаги са над 0 ° C. Годишните валежи надхвърлят 1500 mm. Растителността се състои от изключително високи вечнозелени гори.

В Северна Америка се открояват два иглолистни дървета, ела Douglas (Pseudotsuga sp.) И червено дърво (Sequoia sempervirens), които могат да надвишат 100 метра височина. В южното полукълбо е необходимо да се споменат широколистните дървета (Агатис, Евкалипт, Нотофауг) и иглолистните (Подокарпус).

Поради постоянната влажност тези гори не са засегнати от пожар. Растежът на дърветата е бавен, но те достигат големи размери, защото са сред най-дълго живите същества на планетата.

Умерена широколистна гора

Разпространява се главно там, където има достатъчно вода за растежа на големите дървета. Поради тази причина той е разпространен в югоизточна Канада, източна САЩ, Европа и източна Азия. Този биом е слабо развит в южното полукълбо, тъй като там високото съотношение океан / земя модерира климата и предотвратява зимните студове.

Дърветата губят листата си през есента и ги регенерират през пролетта. Доминиращият вид има широки листа. Растителността включва храсти и тревисти растения на горския под.

Почвите съдържат изобилно органично вещество. Дърветата, носещи плодове и орехи, изобилстват, хранят разнообразна фауна, включваща катерици, елени, дива свиня и мечки.

Умерени тревни площи и степи

Разпространен е в Северна Америка (Голям басейн), Южна Америка (пампаси), Европа (Украйна), Централна Азия (степи, пустиня Гоби) и Южна Африка (Велд), като заема континентални равнини (30 ° –60 ° с.ш. и юг). Географски и климатично се среща между умерените гори и пустините.

Годишните валежи са 300–850 mm. Ако валежите са по-малко (250–500 mm), биома се нарича студена пустиня (Голям басейн, Гоби). Зимата е екстремна. Растителният сезон на растенията (T> 0 ° C) е 120–300 дни.

Има уникална растителност, доминирана от треви до 3 м във влажни прерии и до 0,2 м в студени пустини. Пожарите са големи в края на лятото.

Поради редки валежи и ниски температури отломките се разлагат бавно. Почвите са дълбоки, богати на органична материя и плодородни. Естествените тревни площи, които някога са заемали 40% от земната повърхност, са отрязани наполовина поради селското стопанство.

Тези поляни са дом на емблематични животни. В Северна Америка те включват бизон, сняг, прерийно куче (мармот) или койот. В Европа и Азия те включват тарпана (див кон), антилопа сайгака и къртиците.

Студена бореална гора

Той често е известен като тайга. Той заема широка широчинна ивица с център 50 ° с.ш. в Северна Америка и 60 ° с.ш. в Европа. На голяма надморска височина той прониква в умерената зона. Например, тя се простира от Канада на юг по Скалистите планини, като продължава до издигнатите райони в цялото Мексико.

На север се открива там, където летата са кратки (по-малко от четири месеца със средна температура> 10 ° C; средна годишна стойност <5 ° C), а зимите са дълги и екстремни (до –60 ° C). В умерените планини се среща на височини, където преобладава слана. Годишните валежи са 400–1000 мм.

Растителността е доминирана от вечнозелени иглолистни дървета (Picea a пристрастие) с височина 10–20 метра. Сенникът не е много плътен, така че има предистория за устойчиви на киселини храсти, мъхове и лишеи. Разнообразието е малко.

Поради ниското изпарение почвите са влажни и поради ниските температури растителните отломки бавно се разлагат и натрупват, образувайки торфени блата. Тайгата е един от най-големите резервоари на органичен въглерод на планетата. Натрупването на аксикуларни листа прави почвите кисели и не много плодородни.

тундра

Среща се главно в северното полукълбо, на север от тайгата и на юг от полярната шапка. Алпийската тундра се среща на голяма надморска височина, точно под ледниците, в Северна Америка (Скалисти планини), Южна Америка (Андите), Европа (Алпи) и, заемаща голяма площ, в Азия (Тибетско плато).

Климатът е по-екстремен (под 0 ° C за 7-10 месеца в годината) от този на тайгата. Годишните валежи са по-малко или много по-малко от 600 mm. По-голямата част от земята е замръзнала през цялата година (вечна слана). През дългите летни дни горният пръст (0,5–1 m) се размразява, което позволява ускорен растеж на растенията.

Растителността е лишена от дървета и се състои от джудже храсти, треви. Видни са мъховете и лишеите. Първичната производителност, растителната биомаса и биоразнообразието са по-ниски от тези на другите биоми.

Сред тревопасните животни се открояват карибулът, мускусният вол, овцете на Дал или арктическият заек, лемингите. Сред месоядните животни се открояват кафявите мечки, вълците и арктическите лисици. На тибетското плато се открояват яко (подобно на кравите), аргалите (вид диви овце) и снежният леопард.

Водни биоми

Концепцията за биома е разработена за сухоземни екосистеми въз основа на растителните характеристики. Тъй като им липсва растителност (първичните производители са предимно едноклетъчни водорасли), водните екосистеми нямат биоми в смисъла, който терминът има за сухоземните екосистеми.

Водните екосистеми заемат по-голяма площ от сухоземните и са структурно и биологично много разнообразни. Проучването и консервацията им също наложиха групирането им в биоми.

Водните биоми се определят въз основа на характеристики като географската ширина, валежите, ветровете, близостта до брега, дълбочината, температурата, водния поток, солеността и концентрацията на кислород и хранителни вещества.

Броят на признатите водни биоми варира. Най-общата възможна категоризация би включвала реки, езера, влажни зони, устие и океани.

По-подробно могат да се разграничат мангровите гори, солените площи, лентните (езера и езера) / лотични (реки и потоци) общности, скалисти / пясъчни / кални морски брегове, коралови рифове, повърхностни / морски пелагични дълбочини, платформа / дълбок океански бентос.

Препратки

1. Belda, M., Holtanová, E., Halenka, T., Kalvová, J. 2014. Климатичната класификация е преразгледана: от Köppen до Trewartha. Климатични изследвания, 59, 1–13.
2. Bonan, G. 2016. Екологична климатология: концепции и приложения. Кеймбридж, Ню Йорк.
3. Браун, JH, Ломолино, MV 1998. Биогеография. Синауер, Съндърланд.
4. Feddema, J. 2005. Ревизирана глобална климатична класификация тип Thornthwaite. Физическа география, 26, 442–466.
5. Kottek, M., Grieser, J., Beck, C., Rudolf, B. Rubel, F. 2006. Световната карта на климатичната класификация на Köppen-Geiger актуализирана. Meteorologische Zeitschrift, 15, 259–263.
6. Longhurst, A. 1998. Екологична география на морето. Академик Прес, Сан Диего.
7. Morin, PJ 1999. Екология на Общността. Уили, Чичестър.
8. Mucina, L. 2019. Biome: еволюция на решаваща екологична и биогеографска концепция. Нов фитолог, 222, 97-114.
9. Olson, DM, et al. 2001. Наземните екорегиони на света: нова карта на живота на Земята. BioScience, 51, 933-938.
10. Ricklefs, RE 2008. Икономиката на природата. WH Freeman, Ню Йорк.
11. Spalding, MD, et al. 2007. Морски екорегиони на света: биорегионализация на крайбрежните и шелфовите зони. BioScience, 57, 573-583.
12. Tosi, JA Jr. 1964. Климатичен контрол на сухоземните екосистеми: доклад за модела на Holdridge. Икономическа география, 40, 173–181.
13. Walter, H. 1979. Растителност на земята и екологичните системи на геобиосферата. Springer-Verlag, Берлин.
14. Whittaker, RH 1970. Общности и екосистеми. Макмилан, Ню Йорк.
15. Woodward, SL 2009. Въведение в биомите. Greenwood Press, Westport.