Trooppiset kosteat metsät

Trooppisista kosteista metsistä käytetään myös nimitystä trooppiset sademetsät. Tämä biomi esiintyy päiväntasaajan alueilla. Kasvillisuudelle on ominaista kasvit, joilla on leveät lehdet, jotka putoavat ja vaihtuvat ympäri vuoden. Toisin kuin lehtipuuvaltaisten metsien puilla, tämän eliölajin puilla ei ole lämpötilan ja auringonvalon vaihteluihin liittyvää kausittaista lehtien katoamista; nämä metsät ovat ”ikivihreitä” ympäri vuoden.

Trooppisten kosteiden metsien lämpötila- ja auringonvaloprofiilit ovat hyvin vakaat verrattuna muihin maanpäällisiin eliölajeihin, ja lämpötilat vaihtelevat 20 °C:n ja 34 °C:n (68 °F:n ja 93 °F:n) välillä. Kun verrataan trooppisten kosteiden metsien vuotuista lämpötilavaihtelua muiden metsäbiomien lämpötilavaihteluun, käy ilmi, että trooppisissa kosteissa metsissä ei ole kausittaista lämpötilavaihtelua. Tämä kausivaihtelun puuttuminen johtaa kasvien ympärivuotiseen kasvuun, eikä kausittaiseen (kevät, kesä ja syksy) kasvuun, joka on nähtävissä muissa lauhkeammissa biomeissa. Toisin kuin muissa ekosysteemeissä, trooppisissa ekosysteemeissä ei ole pitkiä ja lyhyitä päiviä vuotuisen jakson aikana. Sen sijaan tasainen päivittäinen auringonvalon määrä (11-12 tuntia päivässä) antaa enemmän auringon säteilyä ja siten pidemmän ajan kasvien kasvulle.

Vuotuinen sademäärä trooppisissa kosteissa metsissä vaihtelee 125 cm:stä 660 cm:iin, ja siinä on jonkin verran kuukausittaista vaihtelua. Vaikka auringonvalo ja lämpötila pysyvät melko tasaisina, vuotuinen sademäärä vaihtelee suuresti. Trooppisissa kosteissa metsissä on tyypillisesti märkiä kuukausia, jolloin sademäärä voi olla yli 30 cm, sekä kuivia kuukausia, jolloin sademäärä on alle 10 cm. Trooppisen kostean metsän kuivin kuukausi ylittää kuitenkin edelleen joidenkin muiden eliölajien, kuten aavikoiden, vuotuisen sademäärän.

Kuva 1. Trooppisissa kosteissa metsissä, kuten näissä Perun Madre de Diosin metsissä lähellä Amazon-jokea, on suuri lajisto. (luotto: Roosevelt Garcia)

Trooppisten kosteiden metsien nettoprimäärätuottavuus on korkea, koska näiden alueiden vuotuiset lämpötila- ja sademääräarvot ovat ihanteelliset kasvien kasvulle. Tämän vuoksi trooppisissa kosteissa metsissä esiintyvä laaja biomassa johtaa kasviyhteisöihin, joiden lajisto on hyvin monimuotoinen (kuva 1). Trooppisissa kosteissa metsissä on enemmän puulajeja kuin missään muussa elinympäristössä; keskimäärin 100-300 puulajia esiintyy yhdellä hehtaarilla (2,5 eekkeriä) Etelä-Amerikan Amazonin sademetsää. Yksi tapa havainnollistaa tätä on verrata trooppisen kostean metsän eri horisontaalisia kerroksia. Metsänpohjalla on harva kerros kasveja ja hajoavaa kasviainesta. Sen yläpuolella on aluskasvillisuus, joka koostuu lyhyistä pensaista. Tämän aluskasvillisuuden yläpuolelle nousee puukerros, jonka päällä on suljettu latvuskerros – ylimpänä oleva oksien ja lehtien kerros. Joitakin muita puita nousee tämän suljetun latvuston läpi. Nämä kerrokset tarjoavat monipuolisia ja monimutkaisia elinympäristöjä erilaisille kasveille, sienille, eläimille ja muille eliöille trooppisissa kosteissa metsissä.

Epifyytit ovat esimerkiksi kasveja, jotka kasvavat toisten kasvien päällä, joita ne eivät yleensä vahingoita. Epifyyttejä esiintyy kaikkialla trooppisten kosteiden metsien biomeissa. Monet eläinlajit käyttävät trooppisten kosteiden metsien kasvien monimuotoisuutta ja monimutkaista rakennetta ravinnokseen ja suojakseen. Jotkut eliöt elävät useita metrejä maanpinnan yläpuolella ja ovat sopeutuneet tähän arboreaaliseen elämäntapaan.

Savannat

Kuva 2. Savannit, kuten tämä Taita Hillsin villieläinten suojelualueella Keniassa, ovat ruohojen hallitsemia. (luotto: Christopher T. Cooper)

Savannit ovat ruohoalueita, joilla on hajanaisesti puita, ja niitä on Afrikassa, Etelä-Amerikassa ja Pohjois-Australiassa. Savannit ovat yleensä kuumia, trooppisia alueita, joiden keskilämpötila on 24-29 °C (75 °F-84 °F) ja vuotuinen sademäärä 10-40 cm (3,9-15,7 in). Savannilla on pitkä kuiva kausi, minkä vuoksi metsäpuut eivät kasva yhtä hyvin kuin trooppisissa kosteissa metsissä (tai muissa metsäbiomeissa). Tämän seurauksena savannia hallitsevien ruohojen ja ruohovartisten kukkivien kasvien joukossa on suhteellisen vähän puita (kuva 2). Koska tulipalo on tärkeä häiriölähde tässä eliölajistossa, kasvit ovat kehittäneet hyvin kehittyneet juuristot, joiden avulla ne pystyvät nopeasti versomaan uudelleen tulipalon jälkeen.

Subtrooppiset aavikot

Kuva 3. Vesihukan vähentämiseksi monilla aavikkokasveilla on pienet lehdet tai ei lainkaan lehtiä. Ocotillon (Fouquieria splendens) lehdet, kuvassa Sonoran aavikolla lähellä Gila Bendiä Arizonassa, ilmestyvät vasta sateen jälkeen, minkä jälkeen ne irtoavat.

Subtrooppisia aavikoita on 15° ja 30° pohjoisen ja 30° eteläisen leveyspiirin välissä, ja niiden keskipisteenä ovat Kravun ja Kauriin kääntöpiirit. Tämä biomi on hyvin kuiva; joinakin vuosina haihtuminen ylittää sademäärän. Subtrooppisilla kuumilla aavikoilla maaperän pintalämpötila voi olla päivällä yli 60 °C (140 °F) ja yöllä lähes 0 °C (32 °F). Tämä johtuu suurelta osin ilmakehän veden puutteesta. Kylmillä aavikoilla lämpötila voi olla jopa 25 °C ja laskea alle -30 °C:n (-22 °F). Subtrooppisille aavikoille on ominaista, että vuotuinen sademäärä on vähäinen, alle 30 cm, kuukausittainen vaihtelu on vähäistä ja sademäärät eivät ole ennustettavissa. Joissakin tapauksissa vuotuinen sademäärä voi olla vain 2 cm (0,8 in) subtrooppisilla aavikoilla, jotka sijaitsevat Keski-Australiassa (”Outback”) ja Pohjois-Afrikassa.

Tämän biomin kasvillisuus ja vähäinen eläimistön monimuotoisuus liittyvät läheisesti vähäisiin ja arvaamattomiin sademääriin. Erittäin kuivilla aavikoilla ei ole monivuotista kasvillisuutta, joka elää vuodesta toiseen; sen sijaan monet kasvit ovat yksivuotisia, jotka kasvavat nopeasti ja lisääntyvät, kun sataa, ja kuolevat sitten. Monille muille näillä alueilla esiintyville kasveille on ominaista, että niillä on useita vettä säästäviä sopeutumismuotoja, kuten syvät juuret, suppeat lehdet ja vettä varastoivat varret (kuva 3). Aavikon siemenkasvit tuottavat siemeniä, jotka voivat olla lepotilassa pitkiä aikoja sateiden välillä. Aavikkoeläinten sopeutumisia ovat muun muassa yökäyttäytyminen ja kaivautuminen.

Chaparral

Kuvio 4. Aavikkoeläinten sopeutumisia ovat muun muassa yökäyttäytyminen ja kaivautuminen. Chaparralia hallitsevat pensaat. (luotto: Miguel Vieira)

Kaparraalia kutsutaan myös pensasmetsäksi, ja sitä esiintyy Kaliforniassa, Välimeren rannalla ja Australian etelärannikolla (kuva 4). Tämän biomin vuotuinen sademäärä vaihtelee 65 cm:stä 75 cm:iin (25,6-29,5 in), ja suurin osa sateista sataa talvella. Kesät ovat hyvin kuivia, ja monet chaparralin kasvit lepäävät kesäisin. Kuvassa 4 esitetty chaparral-kasvillisuus on pensaiden hallitsemaa, ja se on sopeutunut ajoittaisiin tulipaloihin, ja jotkut kasvit tuottavat siemeniä, jotka itävät vasta kuuman tulipalon jälkeen. Tulipalon jälkeen jäljelle jäävässä tuhkassa on runsaasti ravinteita, kuten typpeä, jotka lannoittavat maaperää ja edistävät kasvien uusiutumista.

Temperate Grasslands

Temperate Grasslands esiintyy kaikkialla Pohjois-Amerikan keskiosissa, jossa ne tunnetaan myös nimellä preeriat; niitä on myös Euraasiassa, jossa ne tunnetaan nimellä steipit (kuva 5). Lämpimänmeren niittyjen lämpötilan vuosittaiset vaihtelut ovat voimakkaita, ja kesät ovat kuumia ja talvet kylmiä. Vuotuiset lämpötilavaihtelut tuottavat kasveille erityisiä kasvukausia. Kasvien kasvu on mahdollista, kun lämpötila on riittävän lämmin kasvien kasvun ylläpitämiseksi ja kun vettä on saatavilla runsaasti, mikä tapahtuu keväällä, kesällä ja syksyllä. Suurimman osan talvesta lämpötilat ovat alhaisia, eikä jääksi varastoitunutta vettä ole saatavilla kasvien kasvuun.

Kuva 5. Amerikkalaisbiisoni (Bison bison), yleisemmin puhveli, on laiduntava nisäkäs, joka aikoinaan kansoitti Amerikan preerioita valtavin määrin. (luotto: Jack Dykinga, USDA Agricultural Research Service)

Vuosittainen sademäärä vaihtelee 25 cm:stä 75 cm:iin (9,8-29,5 in). Koska vuotuinen sademäärä on lauhkean lauhkean laidunmaan alueella suhteellisen pieni, puita on vähän lukuun ottamatta niitä, jotka kasvavat jokien tai purojen varrella. Vallitsevana kasvillisuutena ovat yleensä ruohot, ja joillakin preerioilla on laiduntavia eläimiä Kuva 5. Preerioiden kasvillisuus. Kasvillisuus on hyvin tiheää ja maaperä on hedelmällistä, koska maanpinta on täynnä ruohojen juuria ja juurakoita (maanalaiset varret). Juuret ja juurakot ankkuroivat kasvit maahan ja täydentävät maaperän orgaanista ainesta (humusta), kun ne kuolevat ja hajoavat.

Tulipalot, jotka ovat pääasiassa salaman aiheuttamia, ovat luonnollinen häiriötekijä lauhkeilla laidunmailla. Kun tulipalot tukahdutetaan lauhkean laidunmaan niityillä, kasvillisuus muuttuu lopulta pensaikoksi ja tiheiksi metsiksi. Usein lauhkeiden niittyjen ennallistaminen tai hoito edellyttää hallittujen polttojen käyttöä puiden kasvun tukahduttamiseksi ja ruohojen säilyttämiseksi.

Lauhkeiden metsien

Kuva 6. Lehtipuut ovat vallitsevia kasveja lauhkeissa metsissä. (luotto: Oliver Herold)

Lämpimänpuoleiset metsät ovat yleisin biomi Pohjois-Amerikan itäosassa, Länsi-Euroopassa, Itä-Aasiassa, Chilessä ja Uudessa-Seelannissa (kuva 6). Tätä eliölajistoa esiintyy kaikkialla keskileveysasteilla. Lämpötilat vaihtelevat -30 °C:n ja 30 °C:n (-22 °F-86 °F) välillä ja laskevat vuosittain pakkasen alapuolelle. Nämä lämpötilat merkitsevät sitä, että lauhkeissa metsissä on määritelty kasvukausi keväällä, kesällä ja alkusyksyllä. Sademäärä on suhteellisen tasainen ympäri vuoden ja vaihtelee 75 cm:n ja 150 cm:n välillä.

Maltillisten vuotuisten sademäärien ja lämpötilojen vuoksi lehtipuut ovat tämän biomin hallitseva kasvi (kuva 6). Lehtipuut menettävät lehtensä joka syksy ja jäävät talvella lehdettömiksi. Näin ollen lehtipuissa ei tapahdu fotosynteesiä talven lepotilan aikana. Joka kevät uudet lehdet ilmestyvät, kun lämpötila nousee. Lepojakson vuoksi lauhkeiden metsien nettoprimäärätuottavuus on pienempi kuin trooppisten kosteiden metsien. Lisäksi lauhkeiden metsien puulajien monimuotoisuus on vähäisempää kuin trooppisten kosteiden metsien biomeissa.

Lauhkeiden metsien puut lehvästävät ja varjostavat paljon maata; tämä biomi on kuitenkin avoimempi kuin trooppiset kosteat metsät, koska lauhkeiden metsien puut eivät kasva yhtä korkeiksi kuin trooppisten kosteiden metsien puut. Lauhkeiden metsien maaperässä on runsaasti epäorgaanisia ja orgaanisia ravinteita. Tämä johtuu metsänpohjien paksusta lehtikerroksesta. Kun tämä lehtikarike hajoaa, ravinteet palautuvat maaperään. Lehtikarike myös suojaa maaperää eroosiolta, eristää maata ja tarjoaa elinympäristöjä selkärangattomille (kuten pillerikärpäselle eli rolypolyille, Armadillidium vulgare) ja niiden saalistajille, kuten punaselkäiselle salamanterille (Plethodon cinereus).

Boreaaliset metsät

Boreaalista metsää, joka tunnetaan myös nimellä taiga tai havumetsä, esiintyy napapiirin eteläpuolella ja suurimmassa osassa Kanadaa, Alaskaa, Venäjää ja Pohjois-Eurooppaa (kuva 7). Tällä biomilla on kylmät, kuivat talvet ja lyhyet, viileät ja kosteat kesät. Vuotuinen sademäärä on 40-100 cm (15,7-39 tuumaa), ja se on yleensä lunta. Kylmien lämpötilojen vuoksi haihtumista tapahtuu vain vähän.

Kuva 7. Boreaalisessa metsässä (taiga) on matalia kasveja ja havupuita. (luotto: L.B. Brubaker)

Boreaalisen metsän pitkät ja kylmät talvet ovat johtaneet kylmää sietävien havukasvien vallitsevuuteen. Näitä ovat ikivihreät havupuut, kuten männyt, kuuset ja kuuset, jotka säilyttävät neulasmaiset lehtensä ympäri vuoden. Ikivihreät puut pystyvät fotosyntetisoimaan aikaisemmin keväällä kuin lehtipuut, koska neulasmaisen lehden lämmittämiseen tarvitaan vähemmän energiaa auringosta kuin leveän lehden. Tämä hyödyttää ikivihreitä puita, jotka kasvavat nopeammin kuin lehtipuut boreaalisissa metsissä. Lisäksi boreaalisten metsäalueiden maaperä on yleensä hapanta ja siinä on vähän typpeä. Lehdet ovat runsaasti typpeä sisältävä rakenne, ja lehtipuiden on tuotettava joka vuosi uusi sarja näitä runsaasti typpeä sisältäviä rakenteita. Siksi havupuilla, jotka säilyttävät typpirikkaat neulaset, voi olla kilpailuetua lehtipuihin nähden.

Boreaalisten metsien nettoprimäärätuottavuus on alhaisempi kuin lauhkeiden metsien ja trooppisten kosteiden metsien. Boreaalisten metsien maanpäällinen biomassa on suuri, koska nämä hitaasti kasvavat puulajit ovat pitkäikäisiä ja keräävät ajan mittaan pysyvää biomassaa. Kasvilajien monimuotoisuus on vähäisempää kuin lauhkeissa ja trooppisissa kosteissa metsissä. Boreaalisista metsistä puuttuvat trooppisissa kosteissa metsissä havaittavat kerroksellisen metsärakenteen selvät elementit. Boreaalisen metsän rakenne koostuu usein vain puu- ja maakerroksesta (kuva 7). Kun havupuiden neulaset pudotetaan, ne hajoavat hitaammin kuin leveät lehdet; siksi maaperään palautuu vähemmän ravinteita kasvien kasvuun.

Arktinen tundra

Kuva 8. Matalakasvuiset kasvit, kuten pensaspaju, hallitsevat tundramaisemaa, kuvassa Arctic National Wildlife Refuge -alueella. (luotto: USFWS Arctic National Wildlife Refuge)

Arktinen tundra sijaitsee subarktisen boreaalisen metsän pohjoispuolella ja sitä on kaikkialla pohjoisen pallonpuoliskon arktisilla alueilla (kuva 8). Talven keskilämpötila on -34 °C ja kesän keskilämpötila 3 °C-12 °C (37 °F-52 °F). Arktisen tundran kasvien kasvukausi on hyvin lyhyt, noin 10-12 viikkoa. Tänä aikana on kuitenkin lähes 24 tuntia päivänvaloa ja kasvien kasvu on nopeaa. Arktisen tundran vuotuinen sademäärä on hyvin vähäinen, ja sademäärä vaihtelee vuosittain vain vähän. Ja kuten boreaalisissa metsissä, haihtuminen on vähäistä kylmien lämpötilojen vuoksi.

Arktisen tundran kasvit ovat yleensä matalia (kuva 8). Lajistollinen monimuotoisuus on vähäistä, nettoprimäärätuottavuus on alhainen ja maanpäällinen biomassa vähäinen. Arktisen tundran maaperä voi pysyä monivuotisessa jäätyneessä tilassa, jota kutsutaan ikiroudaksi. Ikuinen huurre estää juuria tunkeutumasta syvälle maaperään ja hidastaa orgaanisen aineksen hajoamista, mikä estää ravinteiden vapautumista orgaanisesta aineksesta. Kasvukauden aikana arktisen tundran maaperä voi olla kokonaan kasvien tai jäkälien peitossa.

Kirjoita!

Paranna tätä sivuaOpi lisää