Tropisk våd skov

Tropiske våde skove kaldes også for tropiske regnskove. Dette biome findes i ækvatoriale regioner. Vegetationen er kendetegnet ved planter med brede blade, der falder ned og udskiftes i løbet af året. I modsætning til træerne i løvskove har træerne i dette biome ikke et sæsonbestemt tab af blade i forbindelse med variationer i temperatur og sollys; disse skove er “stedsegrønne” året rundt.

Temperatur- og sollysprofilerne i tropiske våde skove er meget stabile i forhold til andre terrestriske biomes, idet temperaturerne varierer fra 20 °C til 34 °C (68 °F til 93 °F). Når man sammenligner den årlige temperaturvariation i tropiske våde skove med den i andre skovbiomer, bliver manglen på sæsonbestemt temperaturvariation i tropiske våde skove tydelig. Denne mangel på sæsonafhængighed fører til plantevækst året rundt i stedet for den sæsonbestemte vækst (forår, sommer og efterår), der ses i andre mere tempererede biomer. I modsætning til andre økosystemer har tropiske økosystemer ikke lange dage og korte dage i løbet af årscyklussen. I stedet giver en konstant daglig mængde sollys (11-12 timer pr. dag) mere solstråling og dermed længere tid til plantevækst.

Den årlige nedbør i tropiske våde skove varierer fra 125 cm til 660 cm (50-200 in) med en vis månedlig variation. Mens sollys og temperatur er nogenlunde ensartede, er den årlige nedbør meget varierende. Tropiske våde skove har typisk våde måneder, hvor der kan falde mere end 30 cm (11-12 in) nedbør, samt tørre måneder, hvor der falder mindre end 10 cm (3,5 in) nedbør. Den tørreste måned i en tropisk våd skov overstiger dog stadig den årlige nedbørsmængde for nogle andre biomer, f.eks. ørkener.

Figur 1. Tropiske våde skove, som disse skove i Madre de Dios i Peru nær Amazonfloden, har en høj artsdiversitet. (credit: Roosevelt Garcia)

Tropiske våde skove har en høj primær nettoproduktivitet, fordi de årlige temperaturer og nedbørsmængder i disse områder er ideelle for plantevækst. Derfor fører den omfattende biomasse, der findes i den tropiske vådskov, til plantesamfund med en meget stor artsdiversitet (figur 1). Tropiske vådskove har flere træarter end nogen anden biome; i gennemsnit findes der mellem 100 og 300 træarter i en enkelt hektar (2,5 acres) sydamerikansk regnskov i Amazonas. En måde at visualisere dette på er ved at sammenligne de forskellige horisontale lag i den tropiske vådskovsbiom. På skovbunden er der et sparsomt lag af planter og rådnende plantemateriale. Over dette er der et underlag af kort buskagtigt løv. Et lag af træer hæver sig over dette underlag og toppes af en lukket overkloak – det øverste lag af grene og blade. Nogle yderligere træer kommer frem gennem dette lukkede øvre kronedække. Disse lag giver forskellige og komplekse levesteder for de mange forskellige planter, svampe, dyr og andre organismer i de tropiske vådskove.

For eksempel er epifytter planter, der vokser på andre planter, som typisk ikke tager skade. Epifytter findes i alle tropiske vådskovsbiomer. Mange dyrearter bruger de mange forskellige planter og den komplekse struktur i de tropiske vådskove til at finde føde og skjul i de tropiske vådskove. Nogle organismer lever flere meter over jorden og har tilpasset sig denne arboreale livsstil.

Savanner

Figur 2. Savanner, som denne i Taita Hills Wildlife Sanctuary i Kenya, er domineret af græsser. (credit: Christopher T. Cooper)

Savanner er græsarealer med spredte træer, og de findes i Afrika, Sydamerika og det nordlige Australien. Savanner er normalt varme, tropiske områder med temperaturer på gennemsnitligt 24 °C til 29 °C (75 °F til 84 °F) og en årlig nedbørsmængde på 10-40 cm (3,9-15,7 in). Savannerne har en lang tørtid; af denne grund vokser skovtræer ikke så godt som i den tropiske vådskov (eller andre skovbiomer). Som følge heraf er der relativt få træer i de græsser og forbs (urteagtige blomstrende planter), der dominerer savannen (figur 2). Da brand er en vigtig kilde til forstyrrelser i dette biome, har planterne udviklet veludviklede rodsystemer, der gør det muligt for dem at spire hurtigt igen efter en brand.

Subtropiske ørkener

Figur 3. For at mindske vandtabet har mange ørkenplanter små blade eller slet ingen blade. Bladene på ocotillo (Fouquieria splendens), her vist i Sonora-ørkenen nær Gila Bend, Arizona, kommer kun frem efter regnvejr og smides derefter.

Subtropiske ørkener findes mellem 15° og 30° nordlig og sydlig bredde og er centreret omkring Krebsens og Stenbukkens vendekreds. Dette biome er meget tørt; i nogle år er fordampningen større end nedbøren. Subtropiske varme ørkener kan om dagen have jordoverfladetemperaturer på over 60 °C (140 °F) og nattemperaturer på næsten 0 °C (32 °F). Dette skyldes i høj grad manglen på vand i atmosfæren. I kolde ørkener kan temperaturen være så høj som 25 °C og kan falde til under -30 °C (-22 °F). Subtropiske ørkener er kendetegnet ved en lav årlig nedbørsmængde på under 30 cm med ringe månedlig variation og manglende forudsigelighed i nedbørsmængden. I nogle tilfælde kan den årlige nedbør være så lav som 2 cm (0,8 in) i subtropiske ørkener beliggende i det centrale Australien (“Outback”) og det nordlige Afrika.

Vegetationen og den lave dyrediversitet i denne biome er tæt forbundet med den lave og uforudsigelige nedbør. Meget tørre ørkener mangler flerårig vegetation, der lever fra det ene år til det næste; i stedet er mange planter etårige planter, der vokser hurtigt og formerer sig, når der falder regn, og derefter dør de. Mange andre planter i disse områder er kendetegnet ved at have en række tilpasninger, der sparer på vandet, f.eks. dybe rødder, reduceret løv og vandlagrende stængler (figur 3). Frøplanter i ørkenen producerer frø, som kan ligge i dvale i længere perioder mellem regnskyl. Tilpasninger hos ørkenens dyr omfatter natlig adfærd og gravning.

Chaparral

Figur 4. Chaparralområdet er domineret af buske. (credit: Miguel Vieira)

Caprarral kaldes også for buskskov og findes i Californien, langs Middelhavet og langs Australiens sydlige kyst (figur 4). Den årlige nedbør i dette biome varierer fra 65 cm til 75 cm (25,6-29,5 in), og størstedelen af regnen falder om vinteren. Somrene er meget tørre, og mange chaparralplanter er i dvale om sommeren. Chaparralvegetationen, der er vist i figur 4, er domineret af buske og er tilpasset periodiske brande, idet nogle planter producerer frø, der kun spirer efter en varm brand. Asken, der efterlades efter en brand, er rig på næringsstoffer som kvælstof, der gøder jorden og fremmer planternes genvækst.

Tempererede græsmarker

Tempererede græsmarker findes i hele det centrale Nordamerika, hvor de også er kendt som prærieområder; de findes også i Eurasien, hvor de er kendt som stepper (figur 5). Tempererede græsarealer har udprægede årlige temperaturudsving med varme somre og kolde vintre. De årlige temperaturudsving giver planterne specifikke vækstsæsoner. Plantevækst er mulig, når temperaturen er varm nok til at opretholde plantevæksten, og når der er rigeligt med vand til rådighed, hvilket er tilfældet om foråret, sommeren og efteråret. I en stor del af vinteren er temperaturerne lave, og vand, som er lagret i form af is, er ikke tilgængeligt for plantevækst.

Figur 5. Den amerikanske bison (Bison bison), der mere almindeligt kaldes bøffel, er et græssende pattedyr, som engang befolkede de amerikanske prærieområder i store mængder. (kilde: Jack Dykinga, USDA Agricultural Research Service)

Den årlige nedbør varierer fra 25 cm til 75 cm (9,8-29,5 tommer). På grund af den relativt lavere årlige nedbør i tempererede græsmarker er der kun få træer, bortset fra dem, der vokser langs floder og vandløb. Den dominerende vegetation har tendens til at bestå af græsser, og nogle prærieområder opretholder populationer af græssende dyr Figur 5. Vegetationen er meget tæt, og jorden er frugtbar, fordi undergrunden af jorden er fyldt med rødder og rhizomer (underjordiske stængler) fra disse græsser. Rødderne og rhizomerne fungerer som forankring af planterne i jorden og supplerer det organiske materiale (humus) i jorden, når de dør og rådner.

Brande, hovedsagelig forårsaget af lynnedslag, er en naturlig forstyrrelse i tempererede græsmarker. Når ilden undertrykkes i tempererede græsmarker, omdanner vegetationen sig til sidst til krat og tætte skove. Ofte kræver genopretning eller forvaltning af tempererede græsmarker, at der anvendes kontrollerede afbrændinger for at undertrykke væksten af træer og bevare græsserne.

Tempererede skove

Figur 6. Løvtræer er den dominerende plante i den tempererede skov. (credit: Oliver Herold)

Tempererede skove er det mest almindelige biome i det østlige Nordamerika, Vesteuropa, Østasien, Chile og New Zealand (figur 6). Dette biome findes i alle regioner på de mellemste breddegrader. Temperaturerne ligger på mellem -30 °C og 30 °C (-22 °F til 86 °F) og falder til under frysepunktet på årsbasis. Disse temperaturer betyder, at tempererede skove har definerede vækstsæsoner i løbet af foråret, sommeren og det tidlige efterår. Nedbøren er relativt konstant hele året og ligger mellem 75 cm og 150 cm (29,5-59 in).

På grund af de moderate årlige nedbørsmængder og temperaturer er løvtræer den dominerende plante i dette biome (figur 6). Løvtræer mister deres blade hvert efterår og forbliver bladløse om vinteren. Der sker således ingen fotosyntese hos løvtræerne i den hvilende vinterperiode. Hvert forår kommer der nye blade frem, efterhånden som temperaturen stiger. På grund af den hvilende periode er den primære nettoproduktivitet i tempererede skove mindre end i tropiske våde skove. Desuden udviser tempererede skove mindre mangfoldighed af træarter end tropiske vådskovbiomer.

Træerne i de tempererede skove løfter ud og skygger en stor del af jorden; dette biome er dog mere åbent end tropiske vådskove, fordi træerne i de tempererede skove ikke bliver så høje som træerne i tropiske vådskove. Jordbunden i de tempererede skove er rig på uorganiske og organiske næringsstoffer. Det skyldes det tykke lag af bladmuld på skovbunden. Efterhånden som dette løvstrø nedbrydes, tilføres næringsstoffer tilbage til jorden. Løvstrøelsen beskytter også jorden mod erosion, isolerer jorden og danner levesteder for hvirvelløse dyr (f.eks. pillebillen (Armadillidium vulgare) og deres rovdyr som f.eks. den rødryggede salamander (Plethodon cinereus)).

Boreale skove

Den boreale skov, også kendt som taiga eller nåleskov, findes syd for polarcirklen og over det meste af Canada, Alaska, Rusland og Nordeuropa (figur 7). Dette biome har kolde, tørre vintre og korte, kølige, våde somre. Den årlige nedbør er fra 40 cm til 100 cm (15,7-39 in) og har normalt form af sne. Der sker kun en lille fordampning på grund af de kolde temperaturer.

Figur 7. Den boreale skov (taiga) har lavt liggende planter og nåletræer. (credit: L.B. Brubaker)

De lange og kolde vintre i den boreale skov har ført til en overvægt af koldtolerante keglebærende planter. Det er stedsegrønne nåletræer som f.eks. fyr, gran og gran, som beholder deres nåleformede blade året rundt. Stedsegrønne træer kan lave fotosyntese tidligere om foråret end løvtræer, fordi der skal mindre energi fra solen til at opvarme et nåleformet blad end et bredt blad. Dette er til fordel for stedsegrønne træer, som vokser hurtigere end løvtræer i den boreale skov. Desuden har jordbunden i de boreale skovområder tendens til at være sur med lidt tilgængeligt kvælstof. Blade er en kvælstofrig struktur, og løvtræer skal producere et nyt sæt af disse kvælstofrige strukturer hvert år. Derfor kan nåletræer, der bevarer kvælstofrige nåle, have en konkurrencemæssig fordel i forhold til løvtræer med brede blade.

Den primære nettoproduktivitet i boreale skove er lavere end i tempererede skove og tropiske våde skove. Den overjordiske biomasse i boreale skove er høj, fordi disse langsomtvoksende træarter lever længe og akkumulerer stående biomasse over tid. Mangfoldigheden af plantearter er mindre end i tempererede skove og tropiske våde skove. De boreale skove mangler de udprægede elementer af den lagdelte skovstruktur, der ses i tropiske våde skove. Strukturen i en boreal skov består ofte kun af et trælag og et bundlag (figur 7). Når nåle fra nåletræer falder ned, nedbrydes de langsommere end brede blade; derfor returneres færre næringsstoffer til jorden som brændstof til plantevækst.

Arktisk tundra

Figur 8. Lavtvoksende planter som f.eks. buskpil dominerer tundralandskabet, som her vist i Arctic National Wildlife Refuge. (credit: USFWS Arctic National Wildlife Refuge)

Den arktiske tundra ligger nord for den subarktiske boreale skov og findes overalt i de arktiske områder på den nordlige halvkugle (figur 8). Den gennemsnitlige vintertemperatur er -34 °C (-34 °F), og den gennemsnitlige sommertemperatur er fra 3 °C til 12 °C (37 °F-52 °F). Planter på den arktiske tundra har en meget kort vækstsæson på ca. 10-12 uger. I denne periode er der dog næsten 24 timers dagslys, og planternes vækst er hurtig. Den årlige nedbør i den arktiske tundra er meget lav med ringe årlig variation i nedbørsmængden. Og ligesom i de boreale skove er der kun en lille fordampning på grund af de kolde temperaturer.

Planter på den arktiske tundra står generelt lavt til jorden (figur 8). Der er ringe artsdiversitet, lav primær nettoproduktivitet og lav overjordisk biomasse. Jordbunden i den arktiske tundra kan forblive i en flerårig frossen tilstand, der betegnes permafrost. Permafrosten gør det umuligt for rødder at trænge dybt ned i jorden og bremser nedbrydningen af organisk materiale, hvilket hæmmer frigivelsen af næringsstoffer fra organisk materiale. I vækstsæsonen kan jorden i den arktiske tundra være helt dækket af planter eller laver.