Biológia a szakirányú továbbképzés II

Trópusi nedves erdők

A trópusi nedves erdőket trópusi esőerdőknek is nevezik. Ez a biom az egyenlítői régiókban található. A növényzetet a széles levelű növények jellemzik, amelyek egész évben lehullanak és kicserélődnek. A lombhullató erdők fáitól eltérően ebben a biomban a fáknak nincs a hőmérséklet és a napfény változásához kapcsolódó szezonális levélhullása; ezek az erdők egész évben “örökzöldek”.

A trópusi nedves erdők hőmérsékleti és napfényprofilja más szárazföldi biomokéhoz képest nagyon stabil, a hőmérséklet 20 °C és 34 °C (68 °F és 93 °F) között mozog. Ha összehasonlítjuk a trópusi nedves erdők éves hőmérséklet-változását más erdei biomokéval, nyilvánvalóvá válik, hogy a trópusi nedves erdőkben nincs szezonális hőmérséklet-változás. Ez a szezonalitás hiánya a növények egész éves növekedését eredményezi, nem pedig a mérsékeltebb éghajlatú biomokban megfigyelhető szezonális (tavaszi, nyári és őszi) növekedést. Más ökoszisztémákkal ellentétben a trópusi ökoszisztémákban nincsenek hosszú és rövid nappalok az éves ciklus során. Ehelyett az állandó napi napfénymennyiség (napi 11-12 óra) több napsugárzást biztosít, és ezáltal hosszabb időt a növények növekedéséhez.

A trópusi nedves erdőkben az éves csapadékmennyiség 125 cm és 660 cm között mozog, némi havi ingadozással. Míg a napsugárzás és a hőmérséklet meglehetősen állandó, az éves csapadékmennyiség nagyon változó. A trópusi nedves erdőkben jellemzően vannak nedves hónapok, amikor több mint 30 cm (11-12 in) csapadék hullhat, valamint száraz hónapok, amikor kevesebb mint 10 cm (3,5 in) csapadék esik. A trópusi nedves erdők legszárazabb hónapja azonban még így is meghaladja néhány más biom, például a sivatagok éves csapadékmennyiségét.

 Ez a kép az Amazonas folyó egy szakaszát ábrázolja, amely barna iszapos. A folyó szélén fák sorakoznak.

1. ábra. A trópusi nedves erdők, mint például ezek a perui Madre de Dios erdei az Amazonas folyó közelében, nagy fajgazdagsággal rendelkeznek. (hitel: Roosevelt Garcia)

A trópusi nedves erdők magas nettó elsődleges termelékenységgel rendelkeznek, mivel ezeken a területeken az éves hőmérsékleti és csapadékértékek ideálisak a növények növekedéséhez. Ezért a trópusi nedves erdőkben jelenlévő kiterjedt biomassza nagyon magas faji diverzitású növényközösségeket eredményez (1. ábra). A trópusi nedves erdőkben több fafaj található, mint bármely más bioszférában; átlagosan 100-300 fafaj található egyetlen hektáron (2,5 hektár) a dél-amerikai amazóniai esőerdőben. Ezt úgy lehet szemléltetni, ha összehasonlítjuk a trópusi nedves erdők biomán belüli jellegzetes vízszintes rétegeket. Az erdő talaján növények és bomló növényi anyagok ritkás rétege található. E fölött található a rövid, bokros lombozatú aljnövényzet. Az aljnövényzet fölött egy fákból álló réteg emelkedik, amelyet egy zárt felső lombkorona – az ágakból és levelekből álló legfelső réteg – zár le. Ezen a zárt felső lombkoronán keresztül további fák emelkednek ki. Ezek a rétegek változatos és összetett élőhelyet biztosítanak a trópusi nedves erdőkben élő sokféle növény, gomba, állat és egyéb szervezet számára.

Az epifiták például olyan növények, amelyek más növényeken nőnek, és jellemzően nem károsodnak. Az epifiták az egész trópusi nedves erdei biomban megtalálhatók. Számos állatfaj használja a trópusi nedves erdők sokféle növényét és összetett szerkezetét táplálkozásra és menedékre. Egyes élőlények több méterrel a föld felett élnek, és alkalmazkodtak ehhez a lombhullató életmódhoz.

Szavannák

Egy füves lejtős síkságot apró fák tarkítják.

2. ábra. A szavannákat, mint például ezt a kenyai Taita Hills Wildlife Sanctuaryban, a fűfélék uralják. (hitel: Christopher T. Cooper)

A szavannák elszórtan fákkal tarkított füves területek, amelyek Afrikában, Dél-Amerikában és Ausztrália északi részén találhatók. A szavannák általában forró, trópusi területek, ahol a hőmérséklet átlagosan 24 °C és 29 °C (75 °F és 84 °F) között mozog, és az éves csapadékmennyiség 10-40 cm (3,9-15,7 in). A szavannáknak kiterjedt száraz időszakuk van; emiatt az erdei fák nem nőnek olyan jól, mint a trópusi nedves erdőkben (vagy más erdei biomokban). Ennek eredményeként a szavannát uraló fűfélék és fűszernövények (lágyszárú virágos növények) között viszonylag kevés fa található (2. ábra). Mivel ebben a bioszférában a tűz fontos zavaró tényező, a növények jól fejlett gyökérrendszert fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi számukra, hogy tűz után gyorsan újra kihajtanak.

Szubtrópusi sivatagok

A képen egy bozótos bokrokkal tarkított homoksivatag látható. Egy ocotillo növény uralja a képet. Hosszú, vékony, el nem ágazó szárai egyenesen nőnek ki a növény tövéből, és enyhén sugárirányban szétnyúlnak. A növénynek nincsenek levelei.

3. ábra. A vízveszteség csökkentése érdekében sok sivatagi növénynek apró levelei vannak, vagy egyáltalán nincsenek levelei. Az ocotillo (Fouquieria splendens) levelei, itt az arizonai Sonora-sivatagban, az arizonai Gila Bend közelében, csak esőzés után jelennek meg, majd lehullanak.

A szubtrópusi sivatagok az északi és déli szélesség 15° és 30° között helyezkednek el, és a Rák és a Bak trópusok középpontjában vannak. Ez a bioszféra nagyon száraz; egyes években a párolgás meghaladja a csapadék mennyiségét. A szubtrópusi forró sivatagokban a talajfelszín nappali hőmérséklete meghaladhatja a 60 °C-ot (140 °F), az éjszakai hőmérséklet pedig megközelítheti a 0 °C-ot (32 °F). Ez nagyrészt a légköri vízhiánynak köszönhető. A hideg sivatagokban a hőmérséklet elérheti a 25 °C-ot, és akár -30 °C alá is csökkenhet. A szubtrópusi sivatagokra jellemző az alacsony, 30 cm-nél kevesebb éves csapadékmennyiség, a havi eltérések csekélyek, és a csapadékmennyiség kiszámíthatatlansága. Egyes esetekben az éves csapadékmennyiség akár 2 cm (0,8 in) is lehet a Közép-Ausztráliában (“Outback”) és Észak-Afrikában található szubtrópusi sivatagokban.

Az alacsony és kiszámíthatatlan csapadékmennyiséggel szorosan összefügg e biom növényzete és alacsony állati sokfélesége. A nagyon száraz sivatagokból hiányzik az évelő növényzet, amely egyik évről a másikra él; ehelyett sok növény egynyári, amely gyorsan nő és szaporodik, amikor eső esik, majd elpusztul. Ezeken a területeken sok más növényre jellemző, hogy számos vízmegtartó alkalmazkodással rendelkeznek, mint például a mély gyökerek, a csökkentett lombozat és a víztároló szárak (3. ábra). A sivatagi magoncnövények olyan magvakat termelnek, amelyek az esőzések között hosszabb ideig is nyugalmi állapotban lehetnek. A sivatagi állatok alkalmazkodásai közé tartozik az éjszakai viselkedés és az ásás.

Chaparral

A kép egy tájat ábrázol, sok cserjével, nyugvó fűvel, néhány fával és hegyekkel a háttérben.

4. ábra. A chaparralban a cserjék dominálnak. (hitel: Miguel Vieira)

A chaparral-t bozótos erdőnek is nevezik, és Kaliforniában, a Földközi-tenger mentén és Ausztrália déli partvidékén található (4. ábra). Az éves csapadékmennyiség ebben az élővilágban 65 cm és 75 cm között mozog, és az eső nagy része télen esik. A nyarak nagyon szárazak, és sok chaparral növény nyáron nyugalmi állapotban van. A 4. ábrán látható chaparral növényzetet a cserjék uralják, és alkalmazkodott az időszakos tűzesetekhez, egyes növények magokat termelnek, amelyek csak egy forró tűz után csíráznak ki. A tűz után hátrahagyott hamu gazdag tápanyagokban, például nitrogénben, amelyek megtermékenyítik a talajt és elősegítik a növények újbóli növekedését.

Temperate Grasslands

Temperate grasslands Észak-Amerika középső részén található, ahol préri néven is ismertek; Eurázsiában is megtalálhatóak, ahol sztyeppéknek nevezik őket (5. ábra). A mérsékelt égövi füves pusztákon a hőmérséklet éves ingadozása erőteljes, forró nyarakkal és hideg telekkel. Az éves hőmérséklet-ingadozás sajátos vegetációs időszakokat eredményez a növények számára. A növények növekedése akkor lehetséges, ha a hőmérséklet elég meleg a növények növekedésének fenntartásához, és ha elegendő víz áll rendelkezésre, ami tavasszal, nyáron és ősszel fordul elő. A tél nagy részében a hőmérséklet alacsony, és a jég formájában tárolt víz nem áll rendelkezésre a növények növekedéséhez.

 A képen egy sötétbarna színű, még sötétebb fejű bölény látható. Az állat hátsó része rövid szőrzetű, elöl pedig hosszabb, göndör szőrzetű.

5. ábra. Az amerikai bölény (Bison bison), közismertebb nevén bölény, legelésző emlős, amely egykor hatalmas számban népesítette be az amerikai prériket. (hitel: Jack Dykinga, USDA Agricultural Research Service)

Az éves csapadékmennyiség 25 cm és 75 cm között változik. A mérsékelt égövi gyepekben a viszonylag alacsonyabb éves csapadék miatt kevés fa található, kivéve azokat, amelyek a folyók vagy patakok mentén nőnek. Az uralkodó növényzetet általában fűfélék alkotják, és néhány prérin legelő állatpopulációk élnek 5. ábra. A növényzet nagyon sűrű, a talajok pedig termékenyek, mivel a talaj felszíne tele van e fűfélék gyökereivel és rizómáival (föld alatti szárak). A gyökerek és a rizómák rögzítik a növényeket a talajban, és a talajban lévő szerves anyagot (humuszt) pótolják, amikor azok elpusztulnak és bomlanak.

A főként villámcsapás okozta tüzek természetes zavaró tényezők a mérsékelt égövi gyepekben. Ha a mérsékelt égövi gyepekben a tüzet elfojtják, a növényzet végül bozótossá és sűrű erdővé alakul át. A mérsékelt égövi gyepek helyreállítása vagy kezelése gyakran ellenőrzött égetést igényel a fák növekedésének elfojtása és a fűfélék fenntartása érdekében.

Mérsékelt égövi erdők

 A képen egy lombhullató erdő látható, sok magas fával, néhány kisebb fával és fűvel, valamint sok holt levéllel az erdő talaján. A napfény leszűrődik az erdő talajára.

6. ábra. A lombhullató fák a mérsékelt égövi erdők domináns növényei. (hitel: Oliver Herold)

A mérsékelt égövi erdők a leggyakoribb bioszféra Észak-Amerika keleti részén, Nyugat-Európában, Kelet-Ázsiában, Chilében és Új-Zélandon (6. ábra). Ez a bioszféra a középső szélességi régiókban mindenütt megtalálható. A hőmérséklet -30 °C és 30 °C (-22 °F és 86 °F) között mozog, és évente fagypont alá süllyed. Ezek a hőmérsékleti viszonyok azt jelentik, hogy a mérsékelt égövi erdőknek meghatározott vegetációs időszakuk van tavasszal, nyáron és kora ősszel. A csapadékmennyiség viszonylag állandó az év folyamán, és 75 cm és 150 cm között mozog.

A mérsékelt éves csapadékmennyiség és hőmérséklet miatt a lombhullató fák a domináns növények ebben a biomban (6. ábra). A lombhullató fák minden ősszel elveszítik leveleiket, és télen lombtalanok maradnak. Így a lombhullató fáknál a téli nyugalmi időszakban nem történik fotoszintézis. Minden tavasszal a hőmérséklet emelkedésével új levelek jelennek meg. A nyugalmi időszak miatt a mérsékelt égövi erdők nettó elsődleges termelékenysége kisebb, mint a trópusi nedves erdőké. Ezenkívül a mérsékelt égövi erdőkben a fafajok kisebb változatosságot mutatnak, mint a trópusi nedves erdők biomjai.

A mérsékelt égövi erdők fái lombosak és a talaj nagy részét beárnyékolják; ez a biom azonban nyitottabb, mint a trópusi nedves erdők, mivel a mérsékelt égövi erdők fái nem nőnek olyan magasra, mint a trópusi nedves erdők fái. A mérsékelt égövi erdők talaja szervetlen és szerves tápanyagokban gazdag. Ez az erdő talaján található vastag levélszemétrétegnek köszönhető. Ahogy ez a levélhulladék lebomlik, a tápanyagok visszakerülnek a talajba. A levélszemét emellett védi a talajt az eróziótól, szigeteli a talajt, és élőhelyet biztosít gerinctelen állatoknak (például a pillebogárnak, Armadillidium vulgare) és ragadozóiknak, például a vöröshátú szalamandrának (Plethodon cinereus).

Boreális erdők

A boreális erdő, más néven tajga vagy tűlevelű erdő az Északi-sarkkörtől délre, Kanada, Alaszka, Oroszország és Észak-Európa nagy részén található (7. ábra). Ebben a bioszférában hideg, száraz telek és rövid, hűvös, nedves nyarak jellemzik. Az éves csapadékmennyiség 40 cm és 100 cm között van, és általában hó formájában hullik. A hideg hőmérséklet miatt kevés párolgás történik.

 A képen egy boreális erdő látható, egységes, alacsony növényzettel és a tájban elszórtan elhelyezkedő magas tűlevelűekkel. A háttérben az Alaszka-hegység hófödte hegyei láthatók.

7. ábra. A boreális erdőben (tajga) alacsonyan fekvő növények és tűlevelű fák találhatók. (hitel: L.B. Brubaker)

A hosszú és hideg telek a boreális erdőkben a hidegtűrő tűlevelű növények túlsúlyához vezettek. Ezek az örökzöld tűlevelű fák, mint a fenyők, a lucfenyők és a fenyők, amelyek egész évben megtartják tű alakú leveleiket. Az örökzöld fák tavasszal korábban tudnak fotoszintetizálni, mint a lombhullató fák, mivel egy tű alakú levél felmelegítéséhez kevesebb napenergiára van szükség, mint egy széles levél felmelegítéséhez. Ez előnyös az örökzöld fák számára, amelyek a boreális erdőkben gyorsabban nőnek, mint a lombhullató fák. Ezenkívül a boreális erdővidékek talaja általában savas, és kevés a rendelkezésre álló nitrogén. A levelek nitrogénben gazdag szerkezetek, és a lombhullató fáknak minden évben új, nitrogénben gazdag szerkezeteket kell létrehozniuk. Ezért a nitrogénben gazdag tűleveleket megőrző tűlevelű fák versenyelőnyben lehetnek a széles levelű lombhullató fákkal szemben.

A boreális erdők nettó elsődleges termelékenysége alacsonyabb, mint a mérsékelt égövi és a trópusi nedves erdőké. A boreális erdők föld feletti biomasszája magas, mivel ezek a lassú növekedésű fafajok hosszú életűek, és idővel felhalmozzák az álló biomasszát. A növényfajok diverzitása kisebb, mint a mérsékelt égövi erdőkben és a trópusi nedves erdőkben. A boreális erdőkből hiányoznak a trópusi nedves erdőkben megfigyelhető réteges erdőszerkezet kifejezett elemei. A boreális erdők szerkezete gyakran csak egy fa- és egy talajrétegből áll (7. ábra). Amikor a tűlevelek tűlevelei lehullanak, lassabban bomlanak le, mint a széles levelek; ezért kevesebb tápanyag kerül vissza a talajba, hogy táplálja a növények növekedését.

Sarkvidéki tundra

A képen egy cserjékkel borított sík síkság látható. Sok bokrot rózsaszín virágok borítanak.

8. ábra. Az alacsony növésű növények, mint például a bokorfűz, uralják a tundrai tájat, itt az Északi-sarkvidéki Nemzeti Vadrezervátumban. (hitel: USFWS Arctic National Wildlife Refuge)

A sarkvidéki tundra a szubarktikus boreális erdőtől északra fekszik, és az északi félteke sarkvidéki régióiban található (8. ábra). A téli átlaghőmérséklet -34 °C (-34 °F), a nyári átlaghőmérséklet pedig 3 °C és 12 °C (37 °F-52 °F) között van. A sarkvidéki tundrán élő növények növekedési időszaka nagyon rövid, körülbelül 10-12 hét. Ez alatt az idő alatt azonban csaknem 24 órán át tart a napfény, és a növények növekedése gyors. A sarkvidéki tundra éves csapadékmennyisége nagyon alacsony, és a csapadék mennyisége évente alig változik. És a boreális erdőkhöz hasonlóan a hideg hőmérséklet miatt a párolgás is csekély.

A sarkvidéki tundrán a növények általában alacsonyan helyezkednek el (8. ábra). Kevés a faji diverzitás, alacsony a nettó primer termelékenység és alacsony a föld feletti biomassza. A sarkvidéki tundra talaja tartósan fagyott állapotban maradhat, amit permafrosztnak neveznek. A permafroszt lehetetlenné teszi, hogy a gyökerek mélyen behatoljanak a talajba, és lassítja a szerves anyag bomlását, ami gátolja a szerves anyagból származó tápanyagok felszabadulását. A vegetációs időszakban a sarkvidéki tundra talaját teljesen beboríthatják növények vagy zuzmók.

GYakorlati kérdés

A biomokra vonatkozó alábbi állítások közül melyik hamis?

  1. A chaparralban a cserjék dominálnak.
  2. A szavannákat és a mérsékelt égövi gyepeket a fűfélék uralják.
  3. A boreális erdőket a lombhullató fák uralják.
  4. A sarkvidéki tundrában gyakoriak a ligetek.
Válasz megjelenítése

A c állítás hamis. A boreális erdőkben nem a lombhullató fák dominálnak.

Kipróbáld

Tegyél hozzá!

Van ötleted a tartalom javítására? Örülnénk a hozzájárulásodnak.

Javítsd ezt az oldaltTudj meg többet