Biologie pro studenty II

Tropický vlhký les

Tropické vlhké lesy se také označují jako tropické deštné lesy. Tento biom se vyskytuje v rovníkových oblastech. Vegetace je charakteristická rostlinami s širokými listy, které opadávají a jsou nahrazovány v průběhu roku. Na rozdíl od listnatých lesů nedochází u stromů v tomto biomu k sezónní ztrátě listů spojené s kolísáním teploty a slunečního záření; tyto lesy jsou „věčně zelené“ po celý rok.

Teplotní a sluneční profil tropických vlhkých lesů je ve srovnání s ostatními suchozemskými biomy velmi stabilní, teploty se pohybují od 20 °C do 34 °C (68 °F až 93 °F). Při porovnání ročního kolísání teplot tropických vlhkých lesů s ostatními lesními biomy je zřejmá absence sezónního kolísání teplot v tropických vlhkých lesích. Tento nedostatek sezónnosti vede k celoročnímu růstu rostlin namísto sezónního růstu (jaro, léto a podzim), který se vyskytuje v jiných biomech mírného pásma. Na rozdíl od jiných ekosystémů nemají tropické ekosystémy během ročního cyklu dlouhé a krátké dny. Místo toho konstantní denní množství slunečního záření (11-12 hodin denně) poskytuje více slunečního záření, a tím i delší časové období pro růst rostlin.

Roční úhrn srážek v tropických vlhkých lesích se pohybuje od 125 cm do 660 cm (50-200 palců) s určitými měsíčními výkyvy. Zatímco sluneční záření a teplota zůstávají poměrně stálé, roční srážky jsou velmi proměnlivé. Pro tropické vlhké lesy jsou typické vlhké měsíce, kdy může spadnout více než 30 cm srážek, a také suché měsíce, kdy spadne méně než 10 cm srážek. Nejsušší měsíc tropického vlhkého lesa však stále převyšuje roční úhrn srážek některých jiných biomů, například pouští.

 Na fotografii je zachycen úsek řeky Amazonky, který je hnědý od bahna. Stromy lemují okraj řeky.

Obrázek 1. Tropické vlhké lesy, jako jsou tyto lesy v Madre de Dios v Peru poblíž řeky Amazonky, se vyznačují vysokou druhovou rozmanitostí. (kredit: Roosevelt Garcia)

Tropické vlhké lesy mají vysokou čistou primární produktivitu, protože roční teploty a hodnoty srážek v těchto oblastech jsou ideální pro růst rostlin. Rozsáhlá biomasa přítomná v tropických vlhkých lesích proto vede ke vzniku rostlinných společenstev s velmi vysokou druhovou diverzitou (obr. 1). V tropických vlhkých lesích roste více druhů stromů než v jakémkoli jiném biomu; v průměru se na jednom hektaru (2,5 akru) jihoamerického amazonského deštného lesa vyskytuje 100 až 300 druhů stromů. Jedním ze způsobů, jak si to představit, je porovnat charakteristické horizontální vrstvy v rámci biomu tropického vlhkého lesa. Na podlaze pralesa je řídká vrstva rostlin a rozkládající se rostlinné hmoty. Nad ní se nachází podrost z krátkých keřovitých listů. Nad tímto podrostem se zvedá vrstva stromů, která je zakončena uzavřenou horní korunou – nejvyšší nadzemní vrstvou větví a listů. Skrze tuto uzavřenou horní korunu vystupují některé další stromy. Tyto vrstvy poskytují rozmanitá a složitá stanoviště pro nejrůznější rostliny, houby, živočichy a další organismy v tropických vlhkých lesích.

Například epifyty jsou rostliny rostoucí na jiných rostlinách, kterým obvykle neškodí. Epifyty se vyskytují ve všech biomech tropických vlhkých lesů. Mnoho druhů živočichů využívá rozmanitost rostlin a složitou strukturu tropických vlhkých lesů jako potravu a úkryt. Některé organismy žijí několik metrů nad zemí a přizpůsobily se tomuto stromovému způsobu života.

Savany

Travnatá svahová pláň je poseta malými stromky.

Obrázek 2. Všichni živočichové žijí v přírodě. V savanách, jako je tato v rezervaci Taita Hills Wildlife Sanctuary v Keni, převládají trávy. (kredit: Christopher T. Cooper)

Savany jsou travnaté plochy s roztroušenými stromy a nacházejí se v Africe, Jižní Americe a severní Austrálii. Savany jsou obvykle horké tropické oblasti s průměrnými teplotami 24-29 °C a ročním úhrnem srážek 10-40 cm. Savany mají rozsáhlé období sucha; z tohoto důvodu zde lesní stromy nerostou tak dobře jako v tropickém vlhkém lese (nebo jiných lesních biomech). V rámci trav a bylin (kvetoucích bylin), které savanám dominují, se proto vyskytuje relativně málo stromů (obr. 2). Vzhledem k tomu, že požár je v tomto biomu důležitým zdrojem narušení, vyvinuly si rostliny dobře vyvinutý kořenový systém, který jim umožňuje po požáru rychle znovu vyrašit.

Subtropické pouště

Na této fotografii je zobrazena písečná poušť posetá křovinami. Dominantou snímku je rostlina ocotillo. Má dlouhé, tenké nevětvené stonky, které vyrůstají přímo ze základny rostliny a mírně se rozbíhají ven. Rostlina nemá žádné listy.

Obrázek 3. Aby se snížily ztráty vody, má mnoho pouštních rostlin drobné listy nebo je nemá vůbec. Listy ocotilky (Fouquieria splendens), zobrazené na obrázku v poušti Sonora poblíž Gila Bend v Arizoně, se objevují pouze po dešti a poté jsou shozeny.

Subtropické pouště existují mezi 15° a 30° severní a jižní šířky a jejich středem jsou obratníky Raka a Kozoroha. Tento biom je velmi suchý; v některých letech výpar převyšuje množství srážek. Subtropické horké pouště mohou mít denní teploty povrchu půdy vyšší než 60 °C a noční teploty se blíží 0 °C. To je do značné míry způsobeno nedostatkem atmosférické vody. V chladných pouštích mohou teploty dosahovat až 25 °C a mohou klesnout i pod -30 °C (-22 °F). Subtropické pouště se vyznačují nízkým ročním úhrnem srážek menším než 30 cm s malými měsíčními výkyvy a nedostatečnou předvídatelností srážek. V některých případech může být roční úhrn srážek v subtropických pouštích nacházejících se v centrální Austrálii („Outback“) a severní Africe pouhé 2 cm.

Vegetace a nízká diverzita živočichů tohoto biomu úzce souvisí s nízkými a nepředvídatelnými srážkami. Velmi suché pouště postrádají vytrvalou vegetaci, která přežívá z jednoho roku na druhý; místo toho je mnoho rostlin jednoletých, které rychle rostou a rozmnožují se, když se objeví srážky, a pak odumírají. Mnoho dalších rostlin v těchto oblastech se vyznačuje řadou adaptací, které šetří vodu, jako jsou hluboké kořeny, redukované olistění a stonky, které vodu zadržují (obr. 3). Semenné rostliny v poušti produkují semena, která mohou být mezi dešti delší dobu v klidu. Mezi adaptace pouštních živočichů patří noční chování a zahrabávání.

Chaparral

Fotografie zachycuje krajinu s mnoha keři, spící trávou, několika stromy a horami v pozadí.

Obrázek 4: Pouštní živočichové v poušti. V chaparralu převládají keře. (kredit: Miguel Vieira)

Chaparral se také nazývá křovinatý les a vyskytuje se v Kalifornii, podél Středozemního moře a na jižním pobřeží Austrálie (obr. 4). Roční úhrn srážek se v tomto biomu pohybuje od 65 cm do 75 cm a většina srážek spadne v zimě. Léta jsou velmi suchá a mnoho kaprálových rostlin v létě spí. Vegetaci chaparralu, znázorněné na obrázku 4, dominují keře a je přizpůsobena periodickým požárům, přičemž některé rostliny produkují semena, která vyklíčí až po žhavém požáru. Popel, který po požáru zůstane, je bohatý na živiny, jako je dusík, které hnojí půdu a podporují opětovný růst rostlin.

Temperátní travnaté plochy

Temperátní travnaté plochy se vyskytují v celé střední části Severní Ameriky, kde jsou také známé jako prérie; jsou také v Eurasii, kde jsou známé jako stepi (obrázek 5). Trávníky mírného pásma mají výrazné roční výkyvy teplot s horkými léty a chladnými zimami. Roční kolísání teplot vytváří pro rostliny specifická vegetační období. Růst rostlin je možný, pokud jsou teploty dostatečně vysoké, aby udržely růst rostlin, a pokud je k dispozici dostatek vody, což se děje na jaře, v létě a na podzim. Během velké části zimy jsou teploty nízké a voda, která je uložena ve formě ledu, není pro růst rostlin k dispozici.

 Na fotografii je zubr, který má tmavě hnědou barvu a ještě tmavší hlavu. Zadní část zvířete má krátkou srst a přední část zvířete má delší, kudrnatou srst.

Obrázek 5. Zubr má na zadní části těla krátkou srst. Bizon americký (Bison bison), častěji nazývaný bizon, je pastevní savec, který kdysi obýval americké prérie v obrovském množství. (kredit: Jack Dykinga, USDA Agricultural Research Service)

Roční úhrn srážek se pohybuje od 25 cm do 75 cm. Vzhledem k relativně nižšímu ročnímu úhrnu srážek se na pastvinách mírného pásma vyskytuje jen málo stromů s výjimkou těch, které rostou podél řek nebo potoků. Dominantní vegetaci tvoří zpravidla trávy a některé prérie udržují populace pasoucích se zvířat Obrázek 5. Vegetace je velmi hustá a půdy jsou úrodné, protože podpovrchová vrstva půdy je zaplněna kořeny a oddenky (podzemními stonky) těchto trav. Kořeny a oddenky slouží k ukotvení rostlin v půdě a při jejich odumírání a rozpadu doplňují organický materiál (humus) v půdě.

Přirozeným narušením travních porostů mírného pásma jsou požáry, způsobené především bleskem. Pokud jsou požáry na travnatých plochách mírného pásma potlačeny, vegetace se nakonec přemění na křoviny a husté lesy. Obnova nebo obhospodařování travnatých ploch mírného pásma často vyžaduje použití řízeného vypalování, aby se potlačil růst stromů a udržely traviny.

Lesy mírného pásma

 Fotografie ukazuje listnatý les s mnoha vysokými stromy, několika menšími stromy a trávou a množstvím odumřelého listí na lesní půdě. Sluneční světlo proniká až na lesní půdu.

Obrázek 6. Listnaté stromy jsou dominantní rostlinou v lese mírného pásma. (kredit: Oliver Herold)

Lesy mírného pásma jsou nejrozšířenějším biomem ve východní části Severní Ameriky, západní Evropě, východní Asii, Chile a na Novém Zélandu (obr. 6). Tento biom se vyskytuje v celé oblasti středních zeměpisných šířek. Teploty se pohybují mezi -30 °C a 30 °C (-22 °F až 86 °F) a každoročně klesají pod bod mrazu. Díky těmto teplotám mají lesy mírného pásma vymezené vegetační období na jaře, v létě a na začátku podzimu. Srážky jsou během roku relativně stálé a pohybují se mezi 75 cm a 150 cm.

Vzhledem k mírným ročním srážkám a teplotám jsou v tomto biomu dominantní listnaté stromy (obr. 6). Listnaté stromy ztrácejí listy každý podzim a v zimě zůstávají bez listí. V období zimního klidu tedy u listnatých stromů neprobíhá žádná fotosyntéza. Každé jaro se s rostoucí teplotou objevují nové listy. Kvůli období vegetačního klidu je čistá primární produktivita lesů mírného pásma nižší než u tropických vlhkých lesů. Kromě toho vykazují lesy mírného pásma menší druhovou rozmanitost stromů než biomy tropických vlhkých lesů.

Stromy v lesích mírného pásma opadávají listy a zastiňují velkou část země; tento biom je však otevřenější než tropické vlhké lesy, protože stromy v lesích mírného pásma nerostou tak vysoko jako stromy v tropických vlhkých lesích. Půdy lesů mírného pásma jsou bohaté na anorganické i organické živiny. To je způsobeno silnou vrstvou listového opadu na lesních půdách. Rozkladem listového opadu se živiny vracejí do půdy. Listový opad také chrání půdu před erozí, izoluje půdu a poskytuje životní prostředí bezobratlým živočichům (např. pilatkám nebo rorýsům, Armadillidium vulgare) a jejich predátorům, jako je např. salamandr červený (Plethodon cinereus).

Boreální lesy

Boreální les, známý také jako tajga nebo jehličnatý les, se nachází jižně od polárního kruhu a na většině území Kanady, Aljašky, Ruska a severní Evropy (obr. 7). Tento biom má chladné a suché zimy a krátká, chladná a vlhká léta. Roční úhrn srážek se pohybuje od 40 cm do 100 cm a obvykle má podobu sněhu. Kvůli nízkým teplotám dochází k malému výparu.

 Na fotografii je boreální les s rovnoměrnou nízkou vrstvou rostlin a vysokými jehličnany roztroušenými po krajině. V pozadí jsou vidět zasněžené hory Aljašského pohoří.

Obrázek 7. Boreální les (tajga) má nízko položené rostliny a jehličnaté stromy. (kredit: L. B. Brubaker)

Dlouhé a chladné zimy v boreálním lese vedly k převaze jehličnatých rostlin odolných vůči chladu. Jedná se o stálezelené jehličnaté stromy, jako jsou borovice, smrk a jedle, které si po celý rok zachovávají jehlicovité listy. Stálezelené stromy mohou na jaře fotosyntetizovat dříve než listnaté stromy, protože k ohřátí jehlicovitých listů je zapotřebí méně sluneční energie než u širokých listů. To prospívá stálezeleným stromům, které v boreálním lese rostou rychleji než listnaté stromy. Kromě toho bývají půdy v boreálních lesních oblastech kyselé a obsahují málo dostupného dusíku. Listy jsou strukturou bohatou na dusík a listnaté stromy musí každý rok vytvořit novou sadu těchto struktur bohatých na dusík. Proto mohou mít jehličnaté stromy, které si uchovávají jehlice bohaté na dusík, konkurenční výhodu oproti listnatým stromům s širokými listy.

Čistá primární produktivita boreálních lesů je nižší než v lesích mírného pásma a tropických vlhkých lesích. Nadzemní biomasa boreálních lesů je vysoká, protože tyto pomalu rostoucí dřeviny jsou dlouhověké a v průběhu času akumulují stojící biomasu. Druhová rozmanitost rostlin je menší než v lesích mírného pásma a tropických vlhkých lesích. Boreální lesy postrádají výrazné prvky vrstevnaté struktury lesa, které se vyskytují v tropických vlhkých lesích. Struktura boreálního lesa je často tvořena pouze stromovou a přízemní vrstvou (obr. 7). Když jehličí jehličnanů opadá, rozkládá se pomaleji než široké listy, proto se do půdy vrací méně živin, které jsou palivem pro růst rostlin.

Arktická tundra

Na této fotografii je zachycena rovná pláň porostlá křovinami. Mnoho keřů je pokryto růžovými květy.

Obrázek 8. V krajině tundry, zobrazené na obrázku v Arktické národní přírodní rezervaci, převládají nízko rostoucí rostliny, například keřové vrby. (kredit: USFWS Arctic National Wildlife Refuge)

Arktická tundra leží severně od subarktického boreálního lesa a nachází se v celé arktické oblasti severní polokoule (obr. 8). Průměrná zimní teplota je -34 °C a průměrná letní teplota se pohybuje od 3 °C do 12 °C (37 °F-52 °F). Rostliny v arktické tundře mají velmi krátké vegetační období, přibližně 10-12 týdnů. Během této doby je však téměř 24 hodin denního světla a růst rostlin je rychlý. Roční úhrn srážek v arktické tundře je velmi nízký s malými ročními výkyvy srážek. A stejně jako v boreálních lesích dochází kvůli nízkým teplotám k malému výparu.

Rostliny v arktické tundře jsou obecně nízko nad zemí (obr. 8). Je zde malá druhová rozmanitost, nízká čistá primární produktivita a nízká nadzemní biomasa. Půda arktické tundry může zůstat v trvale zmrzlém stavu označovaném jako permafrost. Věčně zmrzlá půda znemožňuje pronikání kořenů hluboko do půdy a zpomaluje rozklad organické hmoty, což brání uvolňování živin z organické hmoty. Během vegetačního období může být půda arktické tundry zcela pokryta rostlinami nebo lišejníky.

Praktická otázka

Které z následujících tvrzení o biomech je nepravdivé?

  1. V kapralu převládají keře.
  2. V savanách a travnatých oblastech mírného pásma převládají trávy.
  3. V boreálních lesích převládají listnaté stromy.
  4. V arktické tundře jsou běžné lišejníky.
Zobrazit odpověď

Tvrzení c je nepravdivé. V boreálních lesích nepřevažují listnaté stromy.

Zkuste to

Přispějte!

Máte nápad na zlepšení tohoto obsahu? Budeme rádi za váš příspěvek.

Vylepšete tuto stránkuZjistěte více