Pădurea tropicală umedă

Pădurea tropicală umedă este denumită și pădure tropicală. Acest biom se găsește în regiunile ecuatoriale. Vegetația este caracterizată de plante cu frunze late care cad și sunt înlocuite pe tot parcursul anului. Spre deosebire de arborii din pădurile de foioase, arborii din acest biom nu au o pierdere sezonieră a frunzelor asociată cu variațiile de temperatură și de lumină solară; aceste păduri sunt „veșnic verzi” pe tot parcursul anului.

Profilul de temperatură și de lumină solară al pădurilor tropicale umede este foarte stabil în comparație cu cel al altor biome terestre, temperaturile variind între 20 °C și 34 °C (68 °F și 93 °F). Atunci când se compară variația anuală a temperaturii pădurilor tropicale umede cu cea a altor biomi forestieri, devine evidentă lipsa de variație sezonieră a temperaturii în pădurile tropicale umede. Această lipsă de sezonalitate duce la o creștere a plantelor pe tot parcursul anului, mai degrabă decât la creșterea sezonieră (primăvară, vară și toamnă) observată în alte biome mai temperate. Spre deosebire de alte ecosisteme, ecosistemele tropicale nu au zile lungi și zile scurte în timpul ciclului anual. În schimb, o cantitate zilnică constantă de lumină solară (11-12 ore pe zi) oferă o cantitate mai mare de radiații solare și, prin urmare, o perioadă mai lungă de timp pentru creșterea plantelor.

Precipitațiile anuale în pădurile tropicale umede variază între 125 cm și 660 cm (50-200 in), cu unele variații lunare. În timp ce lumina soarelui și temperatura rămân destul de constante, precipitațiile anuale sunt foarte variabile. Pădurile tropicale umede au, de obicei, luni umede în care pot fi mai mult de 30 cm (11-12 in) de precipitații, precum și luni secetoase în care sunt mai puțin de 10 cm (3,5 in) de precipitații. Cu toate acestea, cea mai secetoasă lună a unei păduri tropicale umede depășește totuși precipitațiile anuale ale unor alte biome, cum ar fi deșerturile.

Figura 1. Pădurile tropicale umede, cum ar fi aceste păduri din Madre de Dios, Peru, în apropierea râului Amazon, au o diversitate mare de specii. (credit: Roosevelt Garcia)

Pădurile umede tropicale au o productivitate primară netă ridicată, deoarece temperaturile anuale și valorile precipitațiilor din aceste zone sunt ideale pentru creșterea plantelor. Prin urmare, biomasa extinsă prezentă în pădurile tropicale umede conduce la comunități de plante cu o diversitate foarte mare de specii (figura 1). Pădurile tropicale umede au mai multe specii de arbori decât orice alt biom; în medie, între 100 și 300 de specii de arbori sunt prezente într-un singur hectar (2,5 acri) de pădure tropicală amazoniană din America de Sud. O modalitate de a vizualiza acest lucru este de a compara straturile orizontale distincte din cadrul biomului pădurilor tropicale umede. Pe podeaua pădurii se află un strat rarefiat de plante și materie vegetală în descompunere. Deasupra acestuia se află un subarboret de frunze scurte de arbuști. Un strat de copaci se ridică deasupra acestui subarboret și este acoperit de un coronament superior închis – cel mai înalt strat superior de ramuri și frunze. Câțiva copaci suplimentari apar prin acest coronament superior închis. Aceste straturi oferă habitate diverse și complexe pentru varietatea de plante, ciuperci, animale și alte organisme din pădurile tropicale umede.

De exemplu, epifitele sunt plante care cresc pe alte plante, care, de obicei, nu sunt vătămate. Epifitele se găsesc în tot biomul pădurilor tropicale umede. Multe specii de animale folosesc varietatea de plante și structura complexă a pădurilor tropicale umede pentru hrană și adăpost. Unele organisme trăiesc la câțiva metri deasupra solului și s-au adaptat la acest stil de viață arboricol.

Savanele

Figura 2. Savanele, ca aceasta din Sanctuarul de animale sălbatice Taita Hills din Kenya, sunt dominate de ierburi. (credit: Christopher T. Cooper)

Savanele sunt pajiști cu arbori împrăștiați și sunt localizate în Africa, America de Sud și în nordul Australiei. Savanele sunt, de obicei, zone calde, tropicale, cu temperaturi medii cuprinse între 24 °C și 29 °C (75 °F și 84 °F) și cu precipitații anuale de 10-40 cm (3,9-15,7 in). Savanele au un sezon uscat extins; din acest motiv, arborii forestieri nu cresc la fel de bine ca în pădurea tropicală umedă (sau în alte biome forestiere). Prin urmare, în cadrul ierburilor și al forburilor (plante erbacee cu flori) care domină savana, există relativ puțini arbori (figura 2). Deoarece focul este o sursă importantă de perturbare în acest biom, plantele au evoluat sisteme de rădăcini bine dezvoltate care le permit să încolțească rapid după un incendiu.

Deserturi subtropicale

Figura 3. Pentru a reduce pierderile de apă, multe plante din deșert au frunze mici sau nu au deloc frunze. Frunzele de ocotillo (Fouquieria splendens), înfățișate aici în deșertul Sonora, lângă Gila Bend, Arizona, apar numai după ploaie și apoi se desprind.

Deserturile subtropicale există între 15° și 30° latitudine nordică și sudică și sunt centrate pe Tropicele Cancerului și Capricornului. Acest biom este foarte uscat; în unii ani, evaporarea depășește precipitațiile. Deșerturile calde subtropicale pot avea temperaturi la suprafața solului în timpul zilei de peste 60 °C (140 °F) și temperaturi nocturne care se apropie de 0 °C (32 °F). Acest lucru se datorează în mare parte lipsei de apă atmosferică. În deșerturile reci, temperaturile pot fi de până la 25 °C și pot scădea sub -30 °C (-22 °F). Deșerturile subtropicale se caracterizează prin precipitații anuale scăzute, de mai puțin de 30 cm (12 in), cu variații lunare mici și lipsa de predictibilitate a precipitațiilor. În unele cazuri, precipitațiile anuale pot fi de doar 2 cm (0,8 in) în deșerturile subtropicale situate în centrul Australiei („Outback”) și în nordul Africii.

Vegetația și diversitatea redusă a animalelor din acest biom sunt strâns legate de precipitațiile scăzute și imprevizibile. Deșerturile foarte uscate sunt lipsite de vegetație perenă care trăiește de la un an la altul; în schimb, multe plante sunt anuale care cresc rapid și se reproduc atunci când apar precipitații, iar apoi mor. Multe alte plante din aceste zone se caracterizează prin faptul că au o serie de adaptări care conservă apa, cum ar fi rădăcinile adânci, frunzișul redus și tulpinile care stochează apă (figura 3). Plantele sămânțoase din deșert produc semințe care pot rămâne în repaus pentru perioade îndelungate între ploi. Adaptările animalelor din deșert includ comportamentul nocturn și săpăturile.

Chaparral

Figura 4. Chaparralul este dominat de arbuști. (credit: Miguel Vieira)

Caparralul se mai numește și pădure de tufișuri și se găsește în California, de-a lungul Mării Mediterane și de-a lungul coastei sudice a Australiei (figura 4). Precipitațiile anuale în acest biom variază între 65 cm și 75 cm (25,6-29,5 in), iar cea mai mare parte a ploilor cade iarna. Verile sunt foarte secetoase și multe plante de chaparral sunt în repaus pe timpul verii. Vegetația chaparrală, prezentată în figura 4, este dominată de arbuști și este adaptată la incendii periodice, unele plante producând semințe care germinează doar după un incendiu puternic. Cenușa lăsată în urma unui incendiu este bogată în substanțe nutritive, cum ar fi azotul, care fertilizează solul și favorizează regenerarea plantelor.

Pajiștile temperate

Pajiștile temperate se găsesc în toată America de Nord centrală, unde sunt cunoscute și sub numele de preerii; ele se găsesc și în Eurasia, unde sunt cunoscute sub numele de stepe (figura 5). Pajiștile temperate au fluctuații anuale pronunțate de temperatură, cu veri fierbinți și ierni reci. Variația anuală a temperaturii produce sezoane de creștere specifice pentru plante. Creșterea plantelor este posibilă atunci când temperaturile sunt suficient de calde pentru a susține creșterea plantelor și când este disponibilă apă din belșug, ceea ce se întâmplă primăvara, vara și toamna. În cea mai mare parte a iernii, temperaturile sunt scăzute, iar apa, care este stocată sub formă de gheață, nu este disponibilă pentru creșterea plantelor.

Figura 5. Bizonul american (Bison bison), mai cunoscut sub numele de bivol, este un mamifer pășunator care odinioară popula preeriile americane în număr foarte mare. (credit: Jack Dykinga, USDA Agricultural Research Service)

Precipitațiile anuale variază între 25 cm și 75 cm (9,8-29,5 in). Din cauza precipitațiilor anuale relativ mai scăzute în pajiștile temperate, există puțini copaci, cu excepția celor care se găsesc crescând de-a lungul râurilor sau a cursurilor de apă. Vegetația dominantă tinde să fie formată din ierburi, iar unele preerii susțin populații de animale care pasc Figura 5. Vegetația este foarte densă, iar solurile sunt fertile, deoarece subsolul solului este plin de rădăcini și rizomi (tulpini subterane) ale acestor ierburi. Rădăcinile și rizomii au rolul de a ancora plantele în sol și de a reface materia organică (humusul) din sol atunci când acestea mor și se descompun.

Incendiile, cauzate în principal de fulgere, sunt o perturbare naturală în pajiștile temperate. Atunci când focul este suprimat în pajiștile temperate, vegetația se transformă în cele din urmă în tufișuri și păduri dense. Adesea, restaurarea sau gestionarea pajiștilor temperate necesită utilizarea de arderi controlate pentru a suprima creșterea arborilor și a menține ierburile.

Păduri temperate

Figura 6. Copacii de foioase sunt plantele dominante în pădurile temperate. (credit: Oliver Herold)

Pădurile temperate sunt biomul cel mai răspândit în estul Americii de Nord, Europa de Vest, Asia de Est, Chile și Noua Zeelandă (Figura 6). Acest biom se găsește în toate regiunile de latitudine medie. Temperaturile variază între -30 °C și 30 °C (-22 °F și 86 °F) și scad sub zero grade anual. Aceste temperaturi înseamnă că pădurile temperate au sezoane de creștere definite în timpul primăverii, verii și la începutul toamnei. Precipitațiile sunt relativ constante pe tot parcursul anului și variază între 75 cm și 150 cm (29,5-59 in).

Datorită precipitațiilor și temperaturilor anuale moderate, arborii de foioase sunt plantele dominante în acest biom (Figura 6). Copacii foioși își pierd frunzele în fiecare toamnă și rămân fără frunze în timpul iernii. Astfel, în arborii de foioase nu are loc nicio fotosinteză în timpul perioadei de iarnă latentă. În fiecare primăvară, apar frunze noi pe măsură ce temperatura crește. Din cauza perioadei de repaus, productivitatea primară netă a pădurilor temperate este mai mică decât cea a pădurilor tropicale umede. În plus, pădurile temperate prezintă o diversitate mai mică a speciilor de arbori decât biomul pădurilor tropicale umede.

Arborii din pădurile temperate frunzesc și umbresc o mare parte din sol; cu toate acestea, acest biom este mai deschis decât pădurile tropicale umede, deoarece arborii din pădurile temperate nu cresc la fel de înalți ca arborii din pădurile tropicale umede. Solurile din pădurile temperate sunt bogate în nutrienți anorganici și organici. Acest lucru se datorează stratului gros de litieră de frunze de pe solul pădurilor. Pe măsură ce această litieră de frunze se descompune, nutrienții se întorc în sol. De asemenea, așternutul de frunze protejează solul de eroziune, izolează solul și oferă habitate pentru nevertebrate (cum ar fi gărgărița sau roiul, Armadillidium vulgare) și prădătorii acestora, cum ar fi salamandra cu spatele roșu (Plethodon cinereus).

Pădurea boreală

Pădurea boreală, cunoscută și sub numele de taiga sau pădure de conifere, se găsește la sud de Cercul Polar și în cea mai mare parte a Canadei, Alaskăi, Rusiei și Europei de Nord (figura 7). Acest biom are ierni reci și uscate și veri scurte, reci și umede. Precipitațiile anuale sunt cuprinse între 40 cm și 100 cm (15,7-39 in) și iau de obicei forma zăpezii. Se produce puțină evaporare din cauza temperaturilor scăzute.

Figura 7. Pădurea boreală (taiga) are plante cu etaj scăzut și conifere. (credit: L.B. Brubaker)

Iniernile lungi și friguroase din pădurea boreală au dus la predominanța plantelor cu conuri tolerante la frig. Acestea sunt coniferele veșnic verzi, cum ar fi pinii, molidul și bradul, care își păstrează frunzele în formă de ace pe tot parcursul anului. Copacii veșnic verzi pot face fotosinteza mai devreme în primăvară decât copacii cu frunze de foioase, deoarece este nevoie de mai puțină energie de la soare pentru a încălzi o frunză în formă de ac decât o frunză lată. Acest lucru este în avantajul arborilor veșnic verzi, care cresc mai repede decât arborii foioși din pădurea boreală. În plus, solurile din regiunile de pădure boreală tind să fie acide, cu puțin azot disponibil. Frunzele sunt o structură bogată în azot, iar arborii de foioase trebuie să producă un nou set de aceste structuri bogate în azot în fiecare an. Prin urmare, arborii coniferelor care păstrează ace bogate în azot pot avea un avantaj competitiv față de arborii foioși cu frunze late.

Productivitatea primară netă a pădurilor boreale este mai mică decât cea a pădurilor temperate și a pădurilor tropicale umede. Biomasa supraterană a pădurilor boreale este ridicată deoarece aceste specii de arbori cu creștere lentă au o viață lungă și acumulează biomasă pe picior în timp. Diversitatea speciilor de plante este mai mică decât cea observată în pădurile temperate și în pădurile tropicale umede. Pădurilor boreale le lipsesc elementele pronunțate ale structurii forestiere stratificate întâlnite în pădurile tropicale umede. Structura unei păduri boreale este adesea formată doar dintr-un strat de arbori și un strat de sol (figura 7). Atunci când acele coniferelor cad, ele se descompun mai lent decât frunzele late; prin urmare, mai puțini nutrienți se întorc în sol pentru a alimenta creșterea plantelor.

Tundra arctică

Figura 8. Plantele cu creștere joasă, cum ar fi salcia arbustivă, domină peisajul tundrei, prezentat aici în Refugiul Național Arctic Wildlife Refuge. (credit: USFWS Arctic National Wildlife Refuge)

Tundra arctică se află la nord de pădurea boreală subarctică și este localizată în toate regiunile arctice ale emisferei nordice (Figura 8). Temperatura medie de iarnă este de -34 °C (-34 °F), iar temperatura medie de vară este cuprinsă între 3 °C și 12 °C (37 °F-52 °F). Plantele din tundra arctică au un sezon de creștere foarte scurt, de aproximativ 10-12 săptămâni. Cu toate acestea, în această perioadă, există aproape 24 de ore de lumină naturală, iar creșterea plantelor este rapidă. Precipitațiile anuale din tundra arctică sunt foarte scăzute, cu o variație anuală mică a precipitațiilor. Și, ca și în pădurile boreale, există puțină evaporare din cauza temperaturilor scăzute.

Plantele din tundra arctică sunt, în general, joase la sol (figura 8). Există o diversitate redusă a speciilor, o productivitate primară netă scăzută și o biomasă supraterană redusă. Solurile din tundra arctică pot rămâne într-o stare înghețată perene, denumită permafrost. Permafrostul face imposibilă pătrunderea rădăcinilor în profunzimea solului și încetinește descompunerea materiei organice, ceea ce inhibă eliberarea de nutrienți din materia organică. În timpul sezonului de creștere, solul tundrei arctice poate fi complet acoperit de plante sau licheni.

Contribuie!

Îmbunătățiți această paginăÎnvățați mai mult

.