Download
1 / 66
900 likes | 1.56k Vues
آشنایی با اکولوژی محیطهای مختلف ( بیوم ها ) . 1389/3/11. مقدمه. بیومها در طول مدت زمانی بسیار طولانی در نتیجه واکنشهای متقابل عوامل محیطی مانند اقلیم ( بخصوص دما و رطوبت ) وعوامل زیستی پدید آمده اند.
E N D
آشنایی با اکولوژی محیطهای مختلف ( بیوم ها ) 1389/3/11
مقدمه • بیومها در طول مدت زمانی بسیار طولانی در نتیجه واکنشهای متقابل عوامل محیطی مانند اقلیم ( بخصوص دما و رطوبت ) وعوامل زیستی پدید آمده اند. • تقسیمات بیومها کم و بیش عرضی است یعنی می توان بیومهای یکسان را می توان درعرضهای جغرافیایی مشابه یافت نمود.این مسئله بخصوص در مورد توندرا، جنگلهای سوزنی برگان شمالی و بیابانها صادق است.اما در کوهستانهای مرتفعی مثل آند وهیمالیا تقسیم بندی بیوم ها بیشتر تابع ارتفاع است.
توندرا • به معنی جلگه ها وسرزمینهای باز و بدون درخت است که در شرایط اقلیمی سخت، باران کم و دمای پایین در عرضهای جغرافیایی پایین وجود دارد. • وسعت این ناحیه در نیمکره شمالی بیشتر از نیمکره جنوبی است. • بیوم توندرا در بین سایر بیوم ها از همه جوانتر می باشدو3000 تا 10000 سال قبل به علت آخرین جابجایی صفحات قطبی ایجاد شده است. • بسیای از گونه های آن با سرزمینهای کوهستانی نیز سازش یافته اند. • دو نوع توندرا وجود دارد: • توندرای قطبی: در عرضهای جغرافیایی بالا یافت می شود. • توندرای کوهستانی یا آلپی: در ارتفاعات بالا تشکیل می شود. • تفاوت: 1. گیاهان گلدار در توندرای آلپی بیشتر است. 2. توندرای کوهستانی نسبت به توندرای قطبی فضای نسبتا اندکی را اشغال می کند.
توندرا • از نظر اقلیمی: • دراین منطقه حدود 7ماه ازسال در جه حرارتی کمتراز نقطه انجمادوجود دارد. • مقدار متوسط درجه حرارت در گرمترین ماه سال کمتر از c°10 و در فصول سرد سال تا c°60 – می رسد. • فقط چند دسی متر از خاک در طول ماههای رشد که به 2 الی 3 ماه خلاصه می شود از یخبندان خارج می شود. بقیه افق خاک بیشتر بصورت یخ دائمی باقی می ماند و از نفوذ ریشه گیاهان جلوگیری می کند. • بارش سالیانه بسیار اندک و بین 300 تا 500 میلیمتر بوده و بیشتر بصورت برف می باشد.
توندرا • ازنظر طول روز: حدود 2/3 از توندرا تابستانهایی دارد که در آنها پیوسته روز است (روز کامل قطبی) ودر زمستان پیوسته شب ادامه دارد (شب کامل قطبی). • از نظرپوشش گیاهی: در قسمت جنوبی که این بیوم منتهی به جنگلهای سوزنی برگ است، درختان کوتاه و درختچه ها مخلوط با توربزارهایی از خزه ها و لیخن هاLichenes وجود دارد. باحرکت به سمت شمال رویش گیاهی به شدت کم پشت می شود و به مناطقی مفروش از گلسنگها می رسیم و نهایتا فلد فیلدها نمایان می شوند یعنی جایی که حداقل 50% از سطح زمین عاری از پوشش گیاهی دیده می شود و سپس منطقه عاری از پوشش می شود.
توندرا از نظرفرم رویشی : • گیاهان این منطقه اغلب کوتاه و کپه ای اند تا بتوانند: مقاومت درمقابل باد را افزایش دهند. • گونه های یکساله به ندرت یافت می شوند زیرا: فصل رویشی بسیار کوتاه است. • غالب گیاهان دو یا چند ساله اند تا : بتوانند درطول چند فصل رویش انرژی لازم جهت تولید دانه را کسب کنند. • شیره سلولی گیاهان این منطقه دارای غلظت بالایی اند تا : بتوانند درمقابل انجماد مقاومت کنند.
توندرا • گرده افشانی بیشتر توسط باد انجام می گیرد تا توسط حشرات و اغلب به روش غیر جنسی تولید را انجام می دهند. • از نظر مجموعه جانوری یا مصرف کنندگان: این منطقه مشتمل بر 60 گونه پستانداران می باشد که مهمترین آنها روباه آبی، گوزن کاریبو و گاومیش صحرایی می باشد. • سازگاریهای این جانوران جهت مبارزه با سرمای شدید منطقه و تامین غذای کافی شامل: • 1. پوشش خاص بدنی جانوران(پوست) است که بیشترسفید رنگ هستند تا فعالیت شیمیایی رنگدانه های پوست آنها در زمستان آهسته تر باشد ونیز باعث استتار آنها و مقابله با طعمه جویان شود. • 2. واکنشهایی نظیر مهاجرت و حفر لانه های زیر زمینی
توندرا • بطور کلی در توندرا انرژی ورودی بسیار اندک است که این عامل بر روی میزان تولید اثر می گذارد. • میزان تولید اولیه دراین منطقه تقریبا نزدیک به میزان تولید درمناطق بیابانی است و بسیار اندک است که آن مقدارکم تولید اولیه، تولید ثانویه را نیزمحدود می کند. • زنجیره های غذایی دراین منطقه کوتاه و دارای سطوح غذایی محدود هستند. • وجود حالت اشباع آب در خاکها و پایین بودن درجه حرارت باعث می شود فعالیتهای تجزیه ای با حداقل سرعت انجام شوند طوری که گاهی تبدیل لاشبرگ به هوموس حدود 3سال طول می کشد.
جنگل سوزنی برگان(تایگا) • این جنگلها را اصطلاحا جنگلهای شمالی BorealForest نیز می گویند . • این بیوم جنگلهای اقلیم سرد عرضهای جغرافیایی بالا و ارتفاعات بالا را در بر می گیرد. • مجموعا 11% از زمینهای خشکی را به خود اختصاص داده است. • محدوده ای بین جنوب توندرا و جنگلهای معتد ل و یا علفزارها است. • در این مناطق فصل تابستان کوتاه ولی فصل زمستان طولانی استو معمولا 6 ماه به طول می انجامد. • تغییرات دمای سالیانه آنها تا حدود c°100 نیز می رسد ولی درجه حرارت آن از توندرا بیشتر است.درجه حرارت متوسط گرمترین ماههای سال بیشتر از c°10است. • طول فصل رشد حدود 3 تا 4ماه است. • میزان بارندگی سالیانه در این مناطق بین 200 تا 600 میلیمتر است.
جنگل سوزنی برگان(تایگا) • از نظر نوع خاک: خاک این منطقه پودزول Podsolesاست. • خاکی سطحی با عمق کم که حاصلخیزی پایین داشته و بسیار اسیدی است. • پایین بودن دمای خاک و اسیدی بودن خاک باعث شده که تجزیه مواد آلی بسیار کند باشد. بنابراین: خاک نسبتا فقیر است. • از نظر پوشش گیاهی : پوشش گیاهی تایگا تقریبا یکنواخت وازنظرتنوع گیاهی فقیر است و چیرگی با سوزنی برگان بخصوص صنوبر، نراد، لاریکس و بعضی انواع کاج است. درختان این منطقه بصورت فشرده کنارهم قرارمی گیرند طوری که رفت و آمد بین آنها دشوارشده و رشد لایه های پایینی محدود شده است. گیاهان لایه های پایینی شامل گیاهان درختچه ای مثل برگ بو، زغال اخته و بید و گیاهان کوتاه قدی مثل آلاله است.
جنگل سوزنی برگان(تایگا) ویژگیهای خاص گیاهان این مناطق برای مقاومت در مقابل سرما: • افزایش غلظت شیره سلولی برای کاهش نقطه انجماد سلول • وجود برگهای سوزنی که مقاومت بیشتری در برابر سرما دارند. • ساختارهای مناسب گیاهان از نظرانعطاف پذیری که می توانند برفهای سنگین را تحمل کنند • همیشه سبز بودن گیاهان که به محض مساعد بودن شرایط محیطی عمل فتوسنتز را انجام می دهند.
جنگل سوزنی برگان(تایگا) • پوشش جانوری این منطقه: دراین منطقه معدودی ازانواع جانوران بزرگ ( گوزن،گرگ و خرس) گوشتخواران کوچک (روباه) و بسیاری ازحشرات و پرندگان مهاجردیده می شود.خزندگان و دوزیستان دراین منطقه بسیار نادرند. • تولید در این منطقه نسبتا کم است زیرا: فصل رشد کوتاه است و انرژی ورودی به اکوسیستم چندان زیاد نیست. • زنجیره های غذایی نیز دراین منطقه کوتاه و تعداد سطوح غذایی محدود است.
جنگل های معتدل خزان کننده Deciduous Temprate Forests • این جنگلها عمدتا در نواحی معتدل امریکای شمالی و اوراسیا و عمدتا بین عرضهای جغرافیایی °30 تا °55 پراکنده اند. • در واقع این جنگلها در مناطقی ازکره زمین بوجود می آیند که تنش حرارتی در آنجا وجود ندارد و فصول مختلف سال در آنها بطور منظم و کامل اتفاق می افتد. • مقدار بارندگی در این مناطق نسبتا زیاد و بین 760 تا 1500 میلیمتر است. • زمستان در این مناطق 3تا 4 ماه طول کشیده واحتمال بارش برفهای سنگین در این مناطق وجود دارد. مقدار تابش خورشید در آن از جنگلهای تایگا و توندرا بیشتر است.
جنگل های معتدل خزان کننده Deciduous Temprate Forests • از نظرپوشش گیاهی: غالب پوشش گیاهی این منطقه درختان خزان دار بلند است مثل افرا، راش، بلوط، زبان گنجشک و شوکران. پس پوشش این منطقه عمدتا شامل فانروفیت ها ست. • بزرگترین موجود کره زمین یعنی درخت سکویا و درختان عظیم الجثه ای مثل اوکالیپتوس در این جنگلها واقع اند. • از نظر پوشش جانوری: جانوران این جنگلها بسیار متنوع و فراوانند زیرا ساختمان پیچیده فیزیکی این جنگلها زیستگاههای بسیار متنوعی را برای حیات جانورا ایجاد می کند. • اماپستانداران این بیوم کمتر از تایگاست. که به علت وجود سایه عمیق قسمتهای درونی جنگل است که در این شرایط غذای کمتری برای پستانداران زمینی می روید.
جنگل های معتدل خزان کننده Deciduous Temprate Forests • ازنظر تولید: میزان تولید این جنگلهای سوزنی برگ بیشتر ولی از جنگلهای مناطق حاره کمتر است. • زنجیره های غذایی دارای سطوح غذایی زیادند زیرا مقدار تولید بالاست. به علت شرایط مناسب برای فعالیت باکتریهای تجزیه کننده تجزیه نسبتا سریع انجام می شود. • خاکها اغلب غنی ازاملاح هستند و حالت خنثی یا قلیایی دارند.
جنگل های پرباران حاره Tropical Rain Forests • این جنگلها در محدوده استوا ودرعرضهای جغرافیایی بین °10شمالی و °10 جنوبی که دای بیشترین میزان بارندگی در سطح کره زمین است یافت می شوند. • میزان بارندگی سالیانه در این مناطق 2000 تا 4000 میلیمتریا بیشتر است. • متوسط دمای سالیانه 25 الی 27 درجه سانتی گراد است و تفاوت زیادی بین فصول مختلف مشاهده نمی شود. • تنوع گونه ای هم در گیاهان و هم در جانوران این مناطق بسیار زیاد است. • جنگلهای حاره ای با اختصاص7% از کره زمین 50 تا 90 درصد گونه های جهان را در خود جای داده است طوریکه بیش از 96 درصد از بندپایان جهان دراین جنگلها دیده می شوند.
جنگل های پرباران حاره Tropical Rain Forests • تمام جنگلهای فوق توسط درختان پهن برگ همیشه سبز اشغال شده اند. • تنوع گیاهان در این مناطق بسیار زیاد است به طوری که درهرهکتار از جنگلهای این مناطق بیش از 300 گونه درختی قابل شناسایی است. • تنوع جانوری این جنگلها نیز بسیار بالاست بطوری که تعداد گونه های جانوری درختی این جنگلها 5 برابرجنگلهای معتدل خزان کننده و10برابر جنگل سوزنی برگان می باشد.
جنگل های پرباران حاره Tropical Rain Forests • رطوبت وحرارت بالا باعث افزایش فعالیت میکروارگانیسمها و تسریع تجزیه بقایای آلی می شود ولی بارندگیهای شدید باعث شسته شدن مواد آلی تجزیه شده گشته ، در نتیجه خاک این مناطق ظرف مدت کوتاهی از نظر مواد آلی فقیر خواهد شد. • میزان تولید ناخالص این جنگلها بالاست اما به علت مصرف زیاد اعمال تنفسی مقدار تولید خالص اندک می شود. این جنگلها عمدتا نزدیک به حالت اوج یا کلیماکس هستند زیرا دارای اقلیمی نسبتا پایدار می باشند. • اهمیت این بیوم از نظر تولید الوار و اکسیِژن در سطح کره زمین می باشد ضمن اینکه قسمت اعظم غذای اصلی مردم دنیا مثل ذرت، برنج، نیشکر و موز و بیش از 25% از گیاهان دارویی از این مناطق تامین می شود.
جنگل های خشک حاره Tropical Dry Forests • این جنگلها درمحدوده عرض جغرافیایی°10تا °25 عرض جغرافیایی واقع شده اند. • ازنظراقلیمی وقوع فصول مختلف در این مناطق نسبت به جنگلهای پرباران حاره بیشتر مشهود است. فصل مرطوب در این مناطق حدود 5 الی 6 ماه طول می کشد و درطی این فصل مرطوب باران های سنگین در این مناطق ریزش می کند. نوسانات دمایی به مراتب بیشتراز آن چیزی است که درجنگلهای پرباران حاره دیده می شود. نکته قابل توجه اینکه باران های فصلی در این مناطق عمدتا در زمانهای گرم سال اتفاق می افتد.
جنگل های خشک حاره Tropical Dry Forests • خاک این جنگلها قدمت بیشتری دارد و اسیدیته خاک این مناطق نسبت به جنگلهای پرباران حاره کمتراست وخاک آنهاداز نظر مواد غذتیی به مرور غنی تر است. • گیاهان مستقر در این جنگلها دارای مقاومت فیزیکی نسبتا زیادی در برابر عوامل طبیعی هستند وارتفاع آنها به میزان رطوبت بستگی دارد و گیاهان مناطق مرطوبتر دارای ارتفاع بلندتری هستند. در حالی که در مناطق خشکتر پوشش گیاهی مشابه ساوان ها یا برخی مناطق صحرایی می باشد. • بسیاری از گونه های گیاهی این منطقه میوه تولید می کنند که عاملی برای جلب پرندگان و سایر حیوانات و بالتبع عاملی برای پراکنش بذر گیاهان و درختان است.
جنگل های خشک حاره Tropical Dry Forests • بسیاری از گونه های جانوری این مناطق مشابه جنگلهای پرباران حاره وساوان هاست. • بسیاری از پرندگان و حتی حشرات این جنگلها دارای مهاجرتهای فصلی اند. • ازنظر جمعیت انسانی حدود 79%جمعیت آمریکای مرکزی در این مناطق واقع اند بطوری که تعداد افراد مستقر در هر کیلومتر مربع 10 مرتبه بیشتر از جمعیت جنگلهای پرباران حاره است. • علت اصلی جذب انسانها به این مناطق این است که خاک این جنگلها از نظر کشاورزی بسیار حاصلخیز است به طوری که پرورش دام کشت پنبه و انواع گیاهان زراعی در این مناطق رایج است.
کوهستانها Mountains • کوهستانها به عنوان بیوم خاص مورد توجه اند زیرا تغییرات اقلیمی که متناسب با افزایش ارتفاع صورت می گیرد می توانند مناظر مختلفی را بوجود بیاورند. • در مناطق کوهستانی مناظر متفاوتی ازنظرزمین شناسی، بیولوژیکی و اقلیمی مشاهده می شود. کوهستانها معمولا پوشش گیاهی و جانوری خاص خودرا دارند. • اصولا کوهستانها حاصل فرایندهای زمین شناسی ازجمله فعالیت های آتشفشانی و یا جابجایی صفحات زمین در اثر وقوع زلزله است. • از نظر اقلیمی مهمترین تغییراتی که اتفاق می افتد بستگی زیادی به ارتفاع دارند. معمولا در ارتفاعات پایین تر هوا خنک بوده ولی رطوبت بیشتر است در حالی که در ارتفاعات بالاتر میزان بارندگی کمتر است.
کوهستانها Mountains • درکوهستانهای مناطق حاره وجود روزهای گرم و شبهای سرد به وضوح مشاهده می شود واین تغییرات دمایی نقش مهمی در پراکنش موجودات زنده دارد. • ازنظر خصوصیات خاک ، به دلیل وضعیت پستی و بلندی و شیب زیادی که وجود داردلایه خاک سطحی به شدت در معرض فرسایش قرار دارد. • پوشش گیاهی درکوهستانها متناسب با ارتفاع و همچنین تغییرات دمایی متغیر است و با افزایش تدریجی ارتفاع به تدریج اشکوب های گیاهی مختلفی جایگزین یکدیگر می شوند.
علفزارها Grasslands • بطور کلی رویشگاههای علفی کره زمین به دو بخش اصلی تقسیم می شود: • علفزارهای مناطق معتدل یا استپ ها • علفزارهای مناطق گرمسیری یا ساوان ها
استپ ها Steppes • این مناطق عمدتا دارای اقلیم های خشک و طولانی هستند. • مناطق استپی بصورت نوار باریکی هستند که از اوکراین تا مغولستان وشمال آمریکا ادامه داشته و بزرگترین بیوم را در شمال آمریکا تشکیل می دهند. • در روسیه استپها برروی خاک های مخصوصی به نام خاک سیاه یا چرنوزیم که تا 1/5 متر عمق دارند دیده می شوند که تا 1/5متر عمق دارند. • میزان بارندگی در این مناطق بین300 تا 1000 میلیمتر است و این میزان بارندگی در استپها برای زراعت دیم کافی است.
استپ ها Steppes • گیاهان خانواده گندمیان مشخصه استپ ها هستند. • بخشهای هوایی گیاهان هر ساله ازبین رفته وتشکیل پوشش انبوهی از بقایای گیاهی را می دهند که با سرعت بسیار کم تبدیل به هوموس می گردند. درمقابل ریشه ها بیشتر چندساله بوده و در خاک باقی می مانند. • دراستپها بیومس بخشهای زیر زمینی زیاد بوده و حدود 65 تا 95 درصد بیومس گیاهی شامل اعضائ زیر زمینی آنهاست. • جانوران مهم مناطق استپی شامل اسبهای وحشی، گرگهای استپی، سگهای مرتعی، گاومیش وحشی ، روباه و مار افعی وکبری است.
ساوان ها Savannas • اینساوان ها دارای شرایط آب و هوایی گرمسیری بوده و در محدوده عرضهای جغرافیایی °10تا°20واقع شده اند. • میزان بارندگی دراین مناطق 300 تا 500 میلیمتر در سال است. • تنوع فصول مرطوب و خشک دربسیاری از مواقع اتفاق می افتد. • در هنگام کم آبی خشکی هوا با یک عامل فیزیکی دیگر یعنی آتش سوزی همراه می شود که در این میان درختان جوان نابود می شوند ولی اکثر درختان و درختچه ها به دلیل داشتن پوست ضخیم وخشن در برابر آتش مقاومند.قسمت اعظم فعالیتهای بیولوژیکی این مناطق بیشتر در سطح زمین است در حالی که در جنگلهای پرباران حاره در ارتفاع درختان مشاهده می شود.
