معلومة

1.4.18.5: المناطق الحيوية الأرضية الرئيسية - علم الأحياء

1.4.18.5: المناطق الحيوية الأرضية الرئيسية - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أهداف التعلم

  • التعرف على الخصائص المميزة لكل من المناطق الأحيائية الأرضية الثمانية الرئيسية

الغابات الاستوائية الرطبة

يشار إلى الغابات الاستوائية الرطبة أيضًا باسم الغابات الاستوائية المطيرة. تم العثور على هذه المنطقة الأحيائية في المناطق الاستوائية. يتميز الغطاء النباتي بالنباتات ذات الأوراق العريضة التي تتساقط على مدار العام. على عكس أشجار الغابات المتساقطة الأوراق ، فإن الأشجار في هذه المنطقة الأحيائية لا تعاني من خسارة موسمية للأوراق مرتبطة بالتغيرات في درجة الحرارة وضوء الشمس ؛ هذه الغابات "دائمة الخضرة" على مدار السنة.

تعتبر ملامح درجة الحرارة وأشعة الشمس في الغابات الاستوائية الرطبة مستقرة للغاية مقارنة بالمناطق الأحيائية الأرضية الأخرى ، حيث تتراوح درجات الحرارة من 20 درجة مئوية إلى 34 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت إلى 93 درجة فهرنهايت). عندما يقارن المرء التباين السنوي في درجات الحرارة للغابات الاستوائية الرطبة مع تغيرات المناطق الأحيائية الحرجية الأخرى ، يصبح الافتقار إلى التباين الموسمي في درجات الحرارة في الغابة الرطبة الاستوائية واضحًا. يؤدي هذا النقص في الموسمية إلى نمو النبات على مدار العام ، بدلاً من النمو الموسمي (الربيع والصيف والخريف) الذي يظهر في المناطق الأحيائية الأخرى. على عكس النظم البيئية الأخرى ، ليس للنظم الإيكولوجية الاستوائية أيام طويلة وأيام قصيرة خلال الدورة السنوية. بدلاً من ذلك ، توفر كمية يومية ثابتة من ضوء الشمس (11-12 ساعة في اليوم) المزيد من الإشعاع الشمسي ، وبالتالي ، فترة زمنية أطول لنمو النبات.

يتراوح هطول الأمطار السنوي في الغابات الاستوائية الرطبة من 125 إلى 660 سم (50-200 بوصة) مع بعض الاختلاف الشهري. في حين أن ضوء الشمس ودرجة الحرارة يظلان متسقين إلى حد ما ، فإن هطول الأمطار السنوي متغير بدرجة كبيرة. تتمتع الغابات الاستوائية الرطبة بأشهر رطبة يمكن أن يكون فيها هطول الأمطار أكثر من 30 سم (11-12 بوصة) ، بالإضافة إلى أشهر الجفاف التي يقل فيها هطول الأمطار عن 10 سم (3.5 بوصة). ومع ذلك ، فإن أكثر الشهور جفافاً في الغابات الاستوائية الرطبة لا تزال تتجاوز سنوي هطول الأمطار في بعض المناطق الأحيائية الأخرى ، مثل الصحارى.

تتمتع الغابات الاستوائية الرطبة بإنتاجية أولية صافية عالية لأن درجات الحرارة السنوية وقيم هطول الأمطار في هذه المناطق مثالية لنمو النبات. لذلك ، فإن الكتلة الحيوية الواسعة الموجودة في الغابات الاستوائية الرطبة تؤدي إلى مجتمعات نباتية ذات تنوع كبير جدًا في الأنواع (الشكل 1). تحتوي الغابات الاستوائية الرطبة على أنواع من الأشجار أكثر من أي منطقة أحيائية أخرى ؛ يوجد في المتوسط ​​ما بين 100 و 300 نوع من الأشجار في هكتار واحد (2.5 فدان) من أمريكا الجنوبية. تتمثل إحدى طرق تصور ذلك في مقارنة الطبقات الأفقية المميزة داخل المنطقة الأحيائية للغابات الرطبة الاستوائية. على أرضية الغابة توجد طبقة قليلة من النباتات والمواد النباتية المتحللة. وفوق ذلك يوجد نقص في أوراق الشجيرة القصيرة. ترتفع طبقة من الأشجار فوق هذا الطابق السفلي ويعلوها جزء علوي مغلق ظلة- الطبقة العلوية العلوية من الأغصان والأوراق. تظهر بعض الأشجار الإضافية من خلال هذه المظلة العلوية المغلقة. توفر هذه الطبقات موائل متنوعة ومعقدة لمجموعة متنوعة من النباتات والفطريات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى داخل الغابات الاستوائية الرطبة. على سبيل المثال ، النباتات الهوائية هي نباتات تنمو على نباتات أخرى ، والتي عادة لا تتضرر. تم العثور على نباتات نباتية في جميع أنحاء المناطق الأحيائية للغابات الاستوائية الرطبة. تستخدم العديد من أنواع الحيوانات مجموعة متنوعة من النباتات والهيكل المعقد للغابات الاستوائية الرطبة للغذاء والمأوى. تعيش بعض الكائنات الحية على ارتفاع عدة أمتار فوق سطح الأرض وقد تكيفت مع نمط الحياة الشجرية هذا.

سافانا

السافانا عبارة عن أراضٍ عشبية بها أشجار متناثرة ، وتقع في إفريقيا وأمريكا الجنوبية وشمال أستراليا (الشكل 2). السافانا هي مناطق استوائية حارة يتراوح متوسط ​​درجات الحرارة فيها من 24 درجة مئوية إلى 29 درجة مئوية (75 درجة فهرنهايت إلى 84 درجة فهرنهايت) وهطول الأمطار السنوي 10-40 سم (3.9-15.7 بوصة). تتمتع السافانا بموسم جاف واسع النطاق. لهذا السبب ، لا تنمو أشجار الغابات كما تنمو في الغابة الاستوائية الرطبة (أو المناطق الأحيائية الحرجية الأخرى). نتيجة لذلك ، يوجد عدد قليل نسبيًا من الأشجار داخل الحشائش والأعشاب (النباتات المزهرة العشبية) التي تهيمن على السافانا (الشكل 2). نظرًا لأن الحريق مصدر مهم للاضطراب في هذه المنطقة الأحيائية ، فقد طورت النباتات أنظمة جذرية متطورة تسمح لها بإعادة الإنبات بسرعة بعد الحريق.

الصحاري شبه الاستوائية

توجد الصحاري شبه الاستوائية بين خطي عرض 15 درجة و 30 درجة شمالًا وجنوبًا وتتركز في المناطق المدارية للسرطان والجدي (الشكل 3). هذه المنطقة الأحيائية جافة جدًا ؛ في بعض السنوات ، يتجاوز التبخر هطول الأمطار. يمكن أن تحتوي الصحاري شبه الاستوائية الساخنة على درجات حرارة سطح التربة أثناء النهار أعلى من 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) ودرجات حرارة ليلية تقترب من 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت). في الصحاري الباردة ، يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى 25 درجة مئوية ويمكن أن تنخفض إلى ما دون -30 درجة مئوية (-22 درجة فهرنهايت). تتميز الصحاري شبه الاستوائية بانخفاض هطول الأمطار السنوي أقل من 30 سم (12 بوصة) مع اختلاف شهري ضئيل وعدم القدرة على التنبؤ بهطول الأمطار. في بعض الحالات ، يمكن أن يصل هطول الأمطار السنوي إلى 2 سم (0.8 بوصة) في الصحاري شبه الاستوائية الواقعة في وسط أستراليا ("المناطق النائية") وشمال إفريقيا.

يرتبط الغطاء النباتي والتنوع الحيواني المنخفض في هذه المنطقة الأحيائية ارتباطًا وثيقًا بهذا الترسيب المنخفض وغير المتوقع. تفتقر الصحارى شديدة الجفاف إلى النباتات المعمرة التي تعيش من سنة إلى أخرى ؛ بدلاً من ذلك ، فإن العديد من النباتات عبارة عن نباتات سنوية تنمو بسرعة وتتكاثر عند هطول الأمطار ، ثم تموت. تتميز العديد من النباتات الأخرى في هذه المناطق بوجود عدد من التعديلات التي تحافظ على المياه ، مثل الجذور العميقة ، وانخفاض أوراق الشجر ، والسيقان لتخزين المياه (الشكل 3). تنتج نباتات البذور في الصحراء بذورًا يمكن أن تكون في سبات لفترات طويلة بين هطول الأمطار. تشمل عمليات التكيف في الحيوانات الصحراوية السلوك الليلي والاختباء.

شابارال

يُطلق على chaparral أيضًا اسم غابة الشجيرات ويوجد في كاليفورنيا ، على طول البحر الأبيض المتوسط ​​، وعلى طول الساحل الجنوبي لأستراليا (الشكل 4). يتراوح هطول الأمطار السنوي في هذه المنطقة الأحيائية من 65 سم إلى 75 سم (25.6-29.5 بوصة) ، وتسقط غالبية الأمطار في فصل الشتاء. الصيف جاف للغاية والعديد من نباتات الجبار نائمة خلال فصل الصيف. تُهيمن الشجيرات على نباتات الكابارال ، كما هو موضح في الشكل 4 ، وهي تتكيف مع الحرائق الدورية ، حيث تنتج بعض النباتات بذورًا تنبت فقط بعد حريق ساخن. الرماد المتخلف بعد الحريق غني بالعناصر الغذائية مثل النيتروجين الذي يخصب التربة ويعزز إعادة نمو النبات.

الأراضي العشبية المعتدلة

توجد الأراضي العشبية المعتدلة في جميع أنحاء وسط أمريكا الشمالية ، حيث تُعرف أيضًا باسم البراري ؛ هم أيضًا في أوراسيا ، حيث يُعرفون بالسهوب (الشكل 5). أظهرت الأراضي العشبية المعتدلة تقلبات سنوية في درجات الحرارة مع صيف حار وشتاء بارد. ينتج عن التغير السنوي في درجات الحرارة مواسم نمو محددة للنباتات. يكون نمو النبات ممكنًا عندما تكون درجات الحرارة دافئة بدرجة كافية للحفاظ على نمو النبات وعندما تتوفر مياه وفيرة ، وهو ما يحدث في الربيع والصيف والخريف. خلال معظم فصل الشتاء ، تكون درجات الحرارة منخفضة ، والماء ، الذي يتم تخزينه على شكل جليد ، غير متاح لنمو النبات.

يتراوح هطول الأمطار السنوي من 25 سم إلى 75 سم (9.8 - 29.5 بوصة). بسبب هطول الأمطار السنوي المنخفض نسبيًا في الأراضي العشبية المعتدلة ، هناك عدد قليل من الأشجار باستثناء تلك الموجودة على طول الأنهار أو الجداول. تميل النباتات السائدة إلى أن تتكون من الأعشاب وبعض البراري تحافظ على تجمعات حيوانات الرعي الشكل 5. الغطاء النباتي كثيف للغاية والتربة خصبة لأن تحت سطح التربة مليء بالجذور والجذور (السيقان الجوفية) لهذه الأعشاب. تعمل الجذور والجذور على تثبيت النباتات في الأرض وتجديد المادة العضوية (الدبال) في التربة عندما تموت وتتحلل.

تعتبر الحرائق ، التي تسببها الصواعق بشكل رئيسي ، اضطرابًا طبيعيًا في الأراضي العشبية المعتدلة. عندما يتم إخماد الحريق في الأراضي العشبية المعتدلة ، يتحول الغطاء النباتي في النهاية إلى غابات كثيفة وفرك. في كثير من الأحيان ، تتطلب استعادة أو إدارة الأراضي العشبية المعتدلة استخدام الحروق الخاضعة للرقابة لقمع نمو الأشجار والحفاظ على الأعشاب.

غابات معتدلة

الغابات المعتدلة هي أكثر المناطق الأحيائية شيوعًا في شرق أمريكا الشمالية وأوروبا الغربية وشرق آسيا وتشيلي ونيوزيلندا (الشكل 6). تم العثور على هذه المنطقة الأحيائية في جميع أنحاء مناطق خطوط العرض الوسطى. تتراوح درجات الحرارة بين -30 درجة مئوية و 30 درجة مئوية (-22 درجة فهرنهايت إلى 86 درجة فهرنهايت) وتنخفض إلى ما دون درجة التجمد على أساس سنوي. تعني درجات الحرارة هذه أن الغابات المعتدلة قد حددت مواسم النمو خلال الربيع والصيف وأوائل الخريف. هطول الأمطار ثابت نسبيًا على مدار العام ويتراوح بين 75 سم و 150 سم (29.5-59 بوصة).

بسبب هطول الأمطار السنوي المعتدل ودرجات الحرارة ، فإن الأشجار المتساقطة هي النبات المهيمن في هذه المنطقة الأحيائية (الشكل 6). تفقد الأشجار المتساقطة أوراقها كل خريف وتبقى بلا أوراق في الشتاء. وبالتالي ، لا يحدث أي تمثيل ضوئي في الأشجار المتساقطة خلال فترة الشتاء الخاملة. في كل ربيع ، تظهر أوراق جديدة مع زيادة درجة الحرارة. بسبب فترة السكون ، صافي الإنتاجية الأولية للغابات المعتدلة أقل من الغابات الاستوائية الرطبة. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر الغابات المعتدلة تنوعًا أقل في أنواع الأشجار من المناطق الأحيائية في الغابات الاستوائية الرطبة.

تتساقط أشجار الغابات المعتدلة وتظلل جزءًا كبيرًا من الأرض ؛ ومع ذلك ، فإن هذه المنطقة الأحيائية أكثر انفتاحًا من الغابات الاستوائية الرطبة لأن الأشجار في الغابات المعتدلة لا تنمو بطول الأشجار في الغابات الاستوائية الرطبة. تربة الغابات المعتدلة غنية بالمغذيات العضوية وغير العضوية. ويرجع ذلك إلى الطبقة السميكة من نفايات الأوراق على أرضيات الغابات. عندما تتحلل نفايات الأوراق هذه ، تعود العناصر الغذائية إلى التربة. تحمي فضلات الأوراق أيضًا التربة من التعرية ، وتعزل الأرض ، وتوفر موائل لللافقاريات (مثل حشرة حبوب منع الحمل أو بولي بولي ، أرماديليديوم فولجاري) وحيواناتها المفترسة ، مثل السمندل ذو الظهر الأحمر (بليثودون سينيروس).

الغابات الشمالية

توجد الغابة الشمالية ، المعروفة أيضًا باسم التايغا أو الغابة الصنوبرية ، جنوب الدائرة القطبية الشمالية وعبر معظم كندا وألاسكا وروسيا وشمال أوروبا (الشكل 7). تتميز هذه المنطقة الأحيائية بشتاء بارد وجاف وصيف قصير وبارد ورطب. يتراوح معدل هطول الأمطار السنوي من 40 سم إلى 100 سم (15.7-39 بوصة) وعادة ما يأخذ شكل ثلج. يحدث القليل من التبخر بسبب درجات الحرارة الباردة.

أدى الشتاء الطويل والبارد في الغابة الشمالية إلى هيمنة النباتات التي تتحمل البرد المخروطي. هذه أشجار صنوبرية دائمة الخضرة مثل الصنوبر والتنوب والتنوب ، والتي تحتفظ بأوراقها على شكل إبرة على مدار السنة. يمكن للأشجار دائمة الخضرة أن تقوم بعملية التمثيل الضوئي في وقت مبكر من الربيع مقارنة بالأشجار المتساقطة لأن الطاقة أقل من الشمس المطلوبة لتدفئة ورقة تشبه الإبرة أكثر من ورقة عريضة. هذا يفيد الأشجار دائمة الخضرة ، التي تنمو بشكل أسرع من الأشجار المتساقطة في الغابة الشمالية. بالإضافة إلى ذلك ، تميل التربة في مناطق الغابات الشمالية إلى أن تكون حمضية مع القليل من النيتروجين المتاح. الأوراق هي بنية غنية بالنيتروجين ويجب أن تنتج الأشجار المتساقطة مجموعة جديدة من هذه الهياكل الغنية بالنيتروجين كل عام. لذلك ، قد تتمتع الأشجار الصنوبرية التي تحتفظ بالإبر الغنية بالنيتروجين بميزة تنافسية على الأشجار عريضة الأوراق المتساقطة الأوراق.

صافي الإنتاجية الأولية للغابات الشمالية أقل من إنتاج الغابات المعتدلة والغابات الاستوائية الرطبة. الكتلة الحيوية الموجودة فوق سطح الأرض من الغابات الشمالية مرتفعة لأن هذه الأنواع الشجرية بطيئة النمو تعيش طويلًا وتتراكم الكتلة الحيوية الدائمة بمرور الوقت. تنوع الأنواع النباتية أقل مما هو موجود في الغابات المعتدلة والغابات الاستوائية الرطبة. تفتقر غابات الشمال إلى العناصر الواضحة لبنية الغابات ذات الطبقات التي تظهر في الغابات الاستوائية الرطبة. غالبًا ما يكون هيكل الغابة الشمالية عبارة عن طبقة شجرية وطبقة أرضية فقط (الشكل 7). عندما يتم إسقاط الإبر الصنوبرية ، فإنها تتحلل بشكل أبطأ من الأوراق العريضة ؛ لذلك ، يتم إرجاع عدد أقل من العناصر الغذائية إلى التربة لتغذية نمو النبات.

اعشاب التندرا الموجودة فى القطب الشمالى

تقع التندرا القطبية الشمالية شمال الغابة الشمالية القطبية وتقع في جميع أنحاء مناطق القطب الشمالي في نصف الكرة الشمالي (الشكل 8). يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة في الشتاء -34 درجة مئوية (-34 درجة فهرنهايت) ومتوسط ​​درجة الحرارة في الصيف من 3 درجات مئوية إلى 12 درجة مئوية (37 درجة فهرنهايت - 52 درجة فهرنهايت). تتمتع النباتات في التندرا القطبية بموسم نمو قصير جدًا يتراوح من 10 إلى 12 أسبوعًا تقريبًا. ومع ذلك ، خلال هذا الوقت ، هناك ما يقرب من 24 ساعة من ضوء النهار ويكون نمو النبات سريعًا. هطول الأمطار السنوي في التندرا في القطب الشمالي منخفض جدًا مع اختلاف سنوي ضئيل في هطول الأمطار. وكما هو الحال في الغابات الشمالية ، هناك القليل من التبخر بسبب درجات الحرارة الباردة.

عادة ما تكون النباتات في التندرا القطبية منخفضة على الأرض (الشكل 8). هناك تنوع قليل في الأنواع ، وإنتاجية أولية صافية منخفضة ، وكتلة حيوية منخفضة فوق سطح الأرض. قد تظل تربة التندرا القطبية الشمالية في حالة مجمدة دائمة يشار إليها باسم التربة الصقيعية. تجعل التربة الصقيعية من المستحيل على الجذور اختراق عمق التربة وتبطئ تحلل المواد العضوية ، مما يمنع إطلاق المغذيات من المواد العضوية. خلال موسم النمو ، يمكن تغطية أرض التندرا القطبية الشمالية بالكامل بالنباتات أو الأشنات.

سؤال الممارسة

أي من العبارات التالية حول المناطق الأحيائية خاطئة؟

  1. تشابارال تهيمن عليها الشجيرات.
  2. تهيمن الأعشاب على السافانا والمراعي المعتدلة.
  3. تهيمن الأشجار المتساقطة على الغابات الشمالية.
  4. الأشنات شائعة في التندرا في القطب الشمالي.

[تكشف-الإجابة q = ”451629 ″] إظهار الإجابة [/ تكشف-الإجابة]
[hidden-answer a = ”451629 ″] العبارة c خاطئة. لا تهيمن الأشجار المتساقطة على الغابات الشمالية. [/ hidden-answer]


3.3 المناطق الأحيائية الأرضية

الشكل 1. يتميز كل من المناطق الأحيائية الثمانية الرئيسية في العالم بدرجات حرارة مميزة وكمية هطول الأمطار. كما تظهر الجبال والقمم الجليدية القطبية.

هناك ثمانية مناطق حيوية أرضية رئيسية: الغابات الاستوائية المطيرة ، والسافانا ، والصحاري شبه الاستوائية ، والشابارال ، والمراعي المعتدلة ، والغابات المعتدلة ، والغابات الشمالية ، والتندرا في القطب الشمالي. المناطق الأحيائية هي بيئات واسعة النطاق تتميز بنطاقات درجة حرارة مميزة وكميات هطول الأمطار. يؤثر هذان المتغيران على أنواع الحياة النباتية والحيوانية التي يمكن أن توجد في تلك المناطق. نظرًا لأن كل منطقة حيوية يتم تحديدها حسب المناخ ، يمكن أن تحدث نفس المنطقة الأحيائية في مناطق متميزة جغرافيًا ذات مناخات متشابهة (الشكلان 1 و 2).

الشكل 2. هطول الأمطار ودرجة الحرارة هما أهم متغيرين مناخيين يحددان نوع المنطقة الأحيائية في موقع معين. الائتمان: & # 8220 تأثير المناخ على المنطقة الأحيائية الأرضية & # 8221 من قبل Navarras في المجال العام ، CC0

الغابات المطيرة الاستوائية توجد في المناطق الاستوائية (الشكل 1) هي الأكثر تنوعًا حيويًا في المناطق الأحيائية الأرضية. يتعرض هذا التنوع البيولوجي لتهديد غير عادي في المقام الأول من خلال قطع الأشجار وإزالة الغابات من أجل الزراعة. تم وصف الغابات الاستوائية المطيرة أيضًا بأنها صيدلية طبيعية نظرًا لإمكانية ظهور عقاقير جديدة مخفية إلى حد كبير في المواد الكيميائية التي ينتجها التنوع الهائل للنباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى. يتميز الغطاء النباتي بالنباتات ذات الجذور المنتشرة والأوراق العريضة التي تتساقط على مدار العام ، على عكس أشجار الغابات المتساقطة الأوراق التي تفقد أوراقها في موسم واحد.

تعتبر ملامح درجة الحرارة وأشعة الشمس في الغابات الاستوائية المطيرة مستقرة مقارنة بالمناطق الأحيائية الأرضية الأخرى ، حيث يتراوح متوسط ​​درجات الحرارة من 20 درجة مئوية إلى 34 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت إلى 93 درجة فهرنهايت). درجات الحرارة من شهر إلى شهر ثابتة نسبيًا في الغابات الاستوائية المطيرة ، على عكس الغابات البعيدة عن خط الاستواء. يؤدي هذا النقص في موسمية درجات الحرارة إلى نمو النبات على مدار العام بدلاً من النمو الموسمي فقط. على عكس النظم البيئية الأخرى ، توفر كمية يومية ثابتة من ضوء الشمس (11-12 ساعة يوميًا على مدار العام) مزيدًا من الإشعاع الشمسي وبالتالي مزيدًا من الفرص للإنتاجية الأولية.

يتراوح معدل هطول الأمطار السنوي في الغابات الاستوائية المطيرة من 125 إلى 660 سم (50-200 بوصة) مع تباين موسمي كبير. تتمتع الغابات الاستوائية المطيرة بأشهر رطبة يمكن أن يكون فيها هطول الأمطار أكثر من 30 سم (11-12 بوصة) ، بالإضافة إلى أشهر الجفاف التي يقل فيها هطول الأمطار عن 10 سم (3.5 بوصة). ومع ذلك ، فإن أكثر الشهور جفافًا في الغابات الاستوائية المطيرة يمكن أن يتجاوز سنوي هطول الأمطار في بعض المناطق الأحيائية الأخرى ، مثل الصحاري ، تتمتع الغابات الاستوائية المطيرة بإنتاجية أولية صافية عالية لأن درجات الحرارة السنوية وقيم هطول الأمطار تدعم النمو السريع للنبات. ومع ذلك ، فإن الكميات الكبيرة من الأمطار ترشح العناصر الغذائية من تربة هذه الغابات.

الشكل 3. تنوع الأنواع مرتفع للغاية في الغابات الاستوائية الرطبة ، مثل هذه الغابات في مادري دي ديوس ، بيرو ، بالقرب من نهر الأمازون. (الائتمان: روزفلت جارسيا)

تتميز الغابات الاستوائية المطيرة بطبقات رأسية من الغطاء النباتي وتكوين موائل مميزة للحيوانات داخل كل طبقة. على أرضية الغابة توجد طبقة قليلة من النباتات والمواد النباتية المتحللة. وفوق ذلك يوجد دليل لأوراق الشجر القصيرة. ترتفع طبقة من الأشجار فوق هذا الجزء السفلي تعلوها مظلة علوية مغلقة - الطبقة العلوية العلوية من الأغصان والأوراق. تظهر بعض الأشجار الإضافية من خلال هذه المظلة العلوية المغلقة. توفر هذه الطبقات موائل متنوعة ومعقدة لمجموعة متنوعة من النباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى. تستخدم العديد من أنواع الحيوانات مجموعة متنوعة من النباتات والهيكل المعقد للغابات الاستوائية الرطبة للغذاء والمأوى. تعيش بعض الكائنات الحية على ارتفاع عدة أمتار فوق سطح الأرض ، ونادرًا ما تنزل إلى قاع الغابة.

سافانا هي أراضي عشبية ذات أشجار متناثرة وتوجد في إفريقيا وأمريكا الجنوبية وشمال أستراليا (الشكل 4 أدناه). السافانا هي مناطق استوائية حارة بمتوسط ​​درجات حرارة من 24 درجة مئوية إلى 29 درجة مئوية (75 درجة فهرنهايت - 84 درجة فهرنهايت) وهطول الأمطار السنوي من 51 إلى 127 سم (20-50 بوصة). تتمتع السافانا بموسم جاف واسع النطاق وما يترتب عليه من حرائق. نتيجة لذلك ، هناك عدد قليل نسبيًا من الأشجار المنتشرة في الحشائش والأعشاب (النباتات المزهرة العشبية) التي تهيمن على السافانا. نظرًا لأن النار مصدر مهم للاضطراب في هذه المنطقة الأحيائية ، فقد طورت النباتات أنظمة جذرية متطورة تسمح لها بإعادة الإنبات بسرعة بعد الحريق.

الشكل 5. على الرغم من أن السافانا تهيمن عليها الحشائش ، إلا أن الغابات الصغيرة ، مثل تلك الموجودة في حديقة ماونت آرتشر الوطنية في كوينزلاند ، أستراليا ، قد تنتشر في المناظر الطبيعية. (الائتمان: & # 8220Ethel Aardvark & ​​# 8221 / ويكيميديا ​​كومنز)

الصحارى شبه الاستوائية توجد بين خطي عرض 15 درجة و 30 درجة شمالًا وجنوبًا وتتركز في مدار السرطان ومدار الجدي (الشكل 6 أدناه). تقع الصحاري في كثير من الأحيان في اتجاه الريح أو الجانب الليلي من سلاسل الجبال ، مما يخلق ظلًا مطيرًا بعد أن تسقط الرياح السائدة محتواها من المياه على الجبال. هذا هو الحال في صحراء أمريكا الشمالية ، مثل صحراء موهافي وسونوران. الصحارى في مناطق أخرى ، مثل الصحراء الكبرى في شمال إفريقيا أو صحراء ناميب في جنوب غرب إفريقيا ، جافة بسبب الضغط العالي والهواء الجاف النازل عند خطوط العرض تلك. الصحاري شبه الاستوائية هي جافة جدًا ، حيث يتجاوز التبخر عادةً هطول الأمطار. يمكن أن تحتوي الصحاري شبه الاستوائية الساخنة على درجات حرارة سطح التربة أثناء النهار أعلى من 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) ودرجات حرارة ليلية تقترب من 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت). تتميز الصحاري شبه الاستوائية بانخفاض هطول الأمطار السنوي أقل من 30 سم (12 بوصة) مع اختلاف شهري ضئيل وعدم القدرة على التنبؤ بهطول الأمطار. قد تتلقى بعض السنوات كميات ضئيلة من الأمطار ، بينما يتلقى البعض الآخر المزيد. في بعض الحالات ، يمكن أن يصل معدل هطول الأمطار السنوي إلى 2 سم (0.8 بوصة) في الصحاري شبه الاستوائية الواقعة في وسط أستراليا ("المناطق النائية") وشمال إفريقيا.

يرتبط تنوع الأنواع المنخفض في هذه المنطقة الأحيائية ارتباطًا وثيقًا بتساقط الأمطار المنخفض وغير المتوقع. على الرغم من التنوع المنخفض نسبيًا ، تظهر الأنواع الصحراوية تكيفات رائعة مع قسوة بيئتها. تفتقر الصحاري شديدة الجفاف إلى النباتات المعمرة التي تعيش من عام إلى آخر بدلاً من ذلك ، فالكثير من النباتات عبارة عن نباتات سنوية تنمو بسرعة وتتكاثر عند حدوث هطول الأمطار ، ثم تموت. تتميز النباتات المعمرة في الصحاري بالتكيفات التي تحافظ على المياه: جذور عميقة ، وأوراق شجر منخفضة ، وسيقان لتخزين المياه (الشكل 6 أدناه). تنتج نباتات البذور في الصحراء بذورًا يمكن أن تظل كامنة لفترات طويلة بين هطول الأمطار. تكيفت معظم حياة الحيوانات في الصحاري شبه الاستوائية مع الحياة الليلية ، حيث تقضي ساعات النهار الحارة تحت الأرض. صحراء ناميب هي الأقدم على هذا الكوكب ، وربما كانت جافة لأكثر من 55 مليون سنة. يدعم عددًا من الأنواع المتوطنة (الأنواع الموجودة هناك فقط) بسبب هذا العمر العظيم. على سبيل المثال ، عاريات البذور غير العادية ويلويتشيا ميرابيليس هو النوع الوحيد الموجود من مجموعة كاملة من النباتات. هناك أيضًا خمسة أنواع من الزواحف تعتبر مستوطنة في ناميب.

بالإضافة إلى الصحاري شبه الاستوائية هناك الصحارى الباردة التي تتعرض لدرجات حرارة متجمدة خلال الشتاء وأي هطول يكون على شكل تساقط للثلوج. أكبر هذه الصحاري هي صحراء جوبي في شمال الصين وجنوب منغوليا ، وصحراء تاكليماكان في غرب الصين ، وصحراء تركستان ، وصحراء الحوض العظيم للولايات المتحدة.

الشكل 7. العديد من النباتات الصحراوية لها أوراق صغيرة أو بلا أوراق على الإطلاق لتقليل فقد الماء. تظهر أوراق نبات ocotillo ، الموضحة هنا في صحراء Chihuahuan في حديقة Big Bend الوطنية ، تكساس ، فقط بعد هطول الأمطار ثم يتم إلقاءها. (الائتمان "bare ocotillo": & # 8220Leaflet & # 8221 / ويكيميديا ​​كومنز)

ال شابارال يُطلق عليه أيضًا اسم الغابة المقعرة ويوجد في كاليفورنيا ، على طول البحر الأبيض المتوسط ​​، وعلى طول الساحل الجنوبي لأستراليا (الشكل 7 أدناه). يتراوح معدل هطول الأمطار السنوي في هذه المنطقة الأحيائية من 65 سم إلى 75 سم (25.6-29.5 بوصة) وتسقط غالبية الأمطار في الشتاء. الصيف جاف للغاية والعديد من نباتات الجبار نائمة خلال فصل الصيف. تهيمن الشجيرات على نباتات الكابارال وتتكيف مع الحرائق الدورية ، حيث تنتج بعض النباتات البذور التي تنبت فقط بعد حريق ساخن. الرماد المتخلف بعد الحريق غني بالعناصر الغذائية مثل النيتروجين ويخصب التربة ، مما يعزز إعادة نمو النبات. تعتبر النار جزءًا طبيعيًا من صيانة هذه المنطقة الأحيائية.

الشكل 8. الشجيرات تهيمن عليها الشجيرات. (الائتمان: ميغيل فييرا)

الأراضي العشبية المعتدلة توجد في جميع أنحاء وسط أمريكا الشمالية ، حيث تُعرف أيضًا باسم البراري ، وفي أوراسيا ، حيث تُعرف باسم السهوب (الشكل 8 أدناه). أظهرت الأراضي العشبية المعتدلة تقلبات سنوية في درجات الحرارة مع صيف حار وشتاء بارد. ينتج عن التغير السنوي في درجات الحرارة مواسم نمو محددة للنباتات. يكون نمو النبات ممكنًا عندما تكون درجات الحرارة دافئة بدرجة كافية للحفاظ على نمو النبات ، والذي يحدث في الربيع والصيف والخريف.

يتراوح هطول الأمطار السنوي من 25.4 سم إلى 88.9 سم (10-35 بوصة). تحتوي الأراضي العشبية المعتدلة على القليل من الأشجار باستثناء تلك الموجودة على طول الأنهار أو الجداول. يميل الغطاء النباتي السائد إلى تكوين الحشائش. يتم الحفاظ على الحالة الخالية من الأشجار من خلال انخفاض هطول الأمطار والحرائق المتكررة والرعي. الغطاء النباتي كثيف جدًا والتربة خصبة لأن سطح التربة مليء بالجذور والجذور (السيقان الجوفية) لهذه الحشائش. تعمل الجذور والجذور على تثبيت النباتات في الأرض وتجديد المادة العضوية (الدبال) في التربة عندما تموت وتتحلل.

الشكل 9. البيسون الأمريكي (بيسون بيسون) ، التي يطلق عليها بشكل أكثر شيوعًا الجاموس ، هي ثدييات ترعى كانت تسكن المروج الأمريكية بأعداد كبيرة. (الائتمان: جاك ديكينجا ، USDA ARS)

يمكن أن تشتعل الحرائق ، وهي اضطراب طبيعي في الأراضي العشبية المعتدلة ، عن طريق الصواعق. يبدو أيضًا أن نظام الحرائق الناجم عن البرق في الأراضي العشبية في أمريكا الشمالية قد تم تعزيزه عن طريق الحرق المتعمد من قبل البشر. عندما يتم إخماد الحريق في الأراضي العشبية المعتدلة ، تتحول النباتات في النهاية إلى غابات كثيفة وفرك. في كثير من الأحيان ، تتطلب استعادة أو إدارة الأراضي العشبية المعتدلة استخدام الحروق الخاضعة للرقابة لقمع نمو الأشجار والحفاظ على الأعشاب.

غابات معتدلة هي أكثر المناطق الأحيائية شيوعًا في شرق أمريكا الشمالية وأوروبا الغربية وشرق آسيا وتشيلي ونيوزيلندا (الشكل 9 أدناه). تم العثور على هذه المنطقة الأحيائية في جميع أنحاء مناطق خطوط العرض الوسطى. تتراوح درجات الحرارة بين -30 درجة مئوية و 30 درجة مئوية (-22 درجة فهرنهايت إلى 86 درجة فهرنهايت) وتنخفض إلى ما دون درجة التجمد على أساس سنوي. تعني درجات الحرارة هذه أن الغابات المعتدلة قد حددت مواسم النمو خلال الربيع والصيف وأوائل الخريف. هطول الأمطار ثابت نسبيًا على مدار العام ويتراوح بين 75 سم و 150 سم (29.5-59 بوصة).

الأشجار المتساقطة الأوراق هي النبات السائد في هذه المنطقة الأحيائية مع عدد أقل من الصنوبريات دائمة الخضرة. تفقد الأشجار المتساقطة أوراقها كل خريف وتبقى بلا أوراق في الشتاء. وبالتالي ، يحدث القليل من التمثيل الضوئي خلال فترة الشتاء الخاملة. في كل ربيع ، تظهر أوراق جديدة مع ارتفاع درجة الحرارة. بسبب فترة الخمول ، فإن صافي الإنتاجية الأولية للغابات المعتدلة أقل من الغابات الاستوائية المطيرة. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر الغابات المعتدلة تنوعًا أقل بكثير في أنواع الأشجار من المناطق الأحيائية للغابات الاستوائية المطيرة.

تتساقط أشجار الغابات المعتدلة وتظلل جزءًا كبيرًا من الأرض. ومع ذلك ، يصل المزيد من ضوء الشمس إلى الأرض في هذه المنطقة الأحيائية أكثر من الغابات الاستوائية المطيرة لأن الأشجار في الغابات المعتدلة لا تنمو بطول الأشجار في الغابات المطيرة الاستوائية. تربة الغابات المعتدلة غنية بالمغذيات العضوية وغير العضوية مقارنة بالغابات الاستوائية المطيرة. ويرجع ذلك إلى الطبقة السميكة من نفايات الأوراق على أرضيات الغابات وانخفاض ترشيح العناصر الغذائية بسبب هطول الأمطار. عندما تتحلل نفايات الأوراق هذه ، تعود العناصر الغذائية إلى التربة. كما تحمي فضلات الأوراق التربة من التعرية ، وتعزل الأرض ، وتوفر موائل للافقاريات والحيوانات المفترسة.

الشكل 10. الأشجار المتساقطة الأوراق هي النبات السائد في الغابة المعتدلة. (الائتمان: أوليفر هيرولد)

ال الغابات الشمالية ، المعروف أيضًا باسم التايغا أو غابة صنوبرية، يوجد تقريبًا بين خط عرض 50 درجة و 60 درجة شمالًا عبر معظم كندا وألاسكا وروسيا وشمال أوروبا (الشكل 10 أدناه). توجد الغابات الشمالية أيضًا فوق ارتفاع معين (وتحت المرتفعات العالية حيث لا يمكن للأشجار النمو) في سلاسل الجبال في جميع أنحاء نصف الكرة الشمالي. تتميز هذه المنطقة الأحيائية بشتاء بارد وجاف وصيف قصير وبارد ورطب. يتراوح معدل هطول الأمطار السنوي من 40 سم إلى 100 سم (15.7-39 بوصة) وعادة ما يأخذ شكل ثلج ، ويحدث تبخر قليل نسبيًا بسبب درجات الحرارة المنخفضة.

أدى الشتاء الطويل والبارد في الغابة الشمالية إلى هيمنة النباتات التي تتحمل البرد المخروطي. هذه أشجار صنوبرية دائمة الخضرة مثل الصنوبر والتنوب والتنوب ، والتي تحتفظ بأوراقها على شكل إبرة على مدار السنة. يمكن للأشجار دائمة الخضرة أن تقوم بعملية التمثيل الضوئي في وقت مبكر من الربيع مقارنة بالأشجار المتساقطة لأن الطاقة أقل من الشمس مطلوبة لتدفئة ورقة شبيهة بالإبرة مقارنة بورقة عريضة. تنمو الأشجار دائمة الخضرة بشكل أسرع من الأشجار المتساقطة في الغابة الشمالية. بالإضافة إلى ذلك ، تميل التربة في مناطق الغابات الشمالية إلى أن تكون حمضية مع القليل من النيتروجين المتاح. الأوراق هي بنية غنية بالنيتروجين ويجب أن تنتج الأشجار المتساقطة مجموعة جديدة من هذه الهياكل الغنية بالنيتروجين كل عام. لذلك ، قد يكون للأشجار الصنوبرية التي تحتفظ بالإبر الغنية بالنيتروجين في بيئة تحد من النيتروجين ميزة تنافسية على الأشجار عريضة الأوراق المتساقطة الأوراق.

الشكل 11. تحتوي الغابة الشمالية (التايغا) على نباتات منخفضة وأشجار صنوبرية. (الائتمان: LB Brubaker ، NOAA)

صافي الإنتاجية الأولية للغابات الشمالية أقل من إنتاج الغابات المعتدلة والغابات الاستوائية الرطبة. الكتلة الحيوية الموجودة فوق سطح الأرض من الغابات الشمالية مرتفعة لأن هذه الأنواع الشجرية بطيئة النمو طويلة العمر وتتراكم الكتلة الحيوية الدائمة بمرور الوقت. تنوع الأنواع أقل مما هو موجود في الغابات المعتدلة والغابات الاستوائية المطيرة. تفتقر الغابات الشمالية إلى بنية الغابات ذات الطبقات التي تظهر في الغابات الاستوائية المطيرة أو ، بدرجة أقل ، في الغابات المعتدلة. غالبًا ما يكون هيكل الغابة الشمالية عبارة عن طبقة شجرية وطبقة أرضية فقط. عندما يتم إسقاط الإبر الصنوبرية ، فإنها تتحلل بشكل أبطأ من الأوراق العريضة ، وبالتالي يتم إرجاع عدد أقل من العناصر الغذائية إلى التربة لتغذية نمو النبات.

القطب الشمالي التندرا تقع شمال الغابات الشمالية القطبية الشمالية وتقع في جميع أنحاء مناطق القطب الشمالي في نصف الكرة الشمالي. توجد التندرا أيضًا على ارتفاعات فوق خط الأشجار على الجبال. متوسط ​​درجة الحرارة في الشتاء هو -34 درجة مئوية (-29.2 درجة فهرنهايت) ومتوسط ​​درجة الحرارة في الصيف هو 3 درجات مئوية -12 درجة مئوية (37 درجة فهرنهايت -52 درجة فهرنهايت). تتمتع النباتات في التندرا القطبية الشمالية بموسم نمو قصير يتراوح من 50 إلى 60 يومًا تقريبًا. ومع ذلك ، خلال هذا الوقت ، هناك ما يقرب من 24 ساعة من ضوء النهار ويكون نمو النبات سريعًا. هطول الأمطار السنوي في التندرا في القطب الشمالي منخفض (15-25 سم أو 6-10 بوصات) مع اختلاف سنوي ضئيل في هطول الأمطار. وكما هو الحال في الغابات الشمالية ، هناك القليل من التبخر بسبب درجات الحرارة الباردة.

الشكل 12. النباتات منخفضة النمو مثل الأشنة والأعشاب شائعة في التندرا. الائتمان: Nunavut tundra by Flickr: My Nunavut مرخص بموجب CC BY 2.0

النباتات في التندرا القطبية الشمالية منخفضة بشكل عام عن الأرض وتشمل الشجيرات المنخفضة والأعشاب والأشنات والنباتات المزهرة الصغيرة (الشكل 11 أدناه). هناك تنوع قليل في الأنواع ، وإنتاجية أولية صافية منخفضة ، وكتلة حيوية منخفضة فوق سطح الأرض. قد تظل تربة التندرا في القطب الشمالي في حالة متجمدة دائمة يشار إليها باسم التربة الصقيعية. تجعل التربة الصقيعية من المستحيل على الجذور الاختراق بعيدًا في التربة ويبطئ تحلل المواد العضوية ، مما يمنع إطلاق المغذيات من المواد العضوية. يوفر ذوبان التربة الصقيعية في الصيف القصير الماء لزيادة الإنتاجية بينما تسمح درجات الحرارة والأيام الطويلة بذلك. خلال موسم النمو ، يمكن تغطية أرض التندرا القطبية الشمالية بالكامل بالنباتات أو الأشنات.


اتصال فني

تتميز كل منطقة من المناطق الأحيائية الرئيسية في العالم بدرجات حرارة مميزة وكميات هطول الأمطار. كما تظهر الجبال والجليد القطبي.

أي من العبارات التالية حول المناطق الأحيائية خاطئة؟

  1. تشابارال تهيمن عليها الشجيرات.
  2. تهيمن الأعشاب على السافانا والمراعي المعتدلة.
  3. تهيمن الأشجار المتساقطة على الغابات الشمالية.
  4. الأشنات شائعة في التندرا في القطب الشمالي.

236 المناطق الأحيائية الأرضية

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • حدد العاملين اللاأحيائيين الرئيسيين اللذين يحددان المناطق الأحيائية الأرضية
  • التعرف على الخصائص المميزة لكل من المناطق الأحيائية الأرضية الثمانية الرئيسية

يتم تصنيف المناطق الأحيائية للأرض إلى مجموعتين رئيسيتين: ساكن الأرض و مائي. تعتمد المناطق الأحيائية الأرضية على الأرض ، بينما تشمل المناطق الأحيائية المائية كلاً من المناطق الأحيائية للمحيطات والمياه العذبة. تتميز المناطق الأحيائية الأرضية الثمانية الرئيسية على الأرض بدرجات حرارة مميزة وكمية هطول الأمطار. توفر مقارنة المجاميع السنوية لهطول الأمطار والتقلبات في هطول الأمطار من منطقة أحيائية إلى أخرى أدلة على أهمية العوامل اللاأحيائية في توزيع المناطق الأحيائية. تباين درجات الحرارة على أساس يومي وموسمي مهم أيضًا للتنبؤ بالتوزيع الجغرافي للمنطقة الأحيائية ونوع الغطاء النباتي في المنطقة الأحيائية. يوضح توزيع هذه المناطق الأحيائية أن نفس المنطقة الأحيائية يمكن أن تحدث في مناطق متميزة جغرافيًا ذات مناخات مماثلة ((الشكل)).


أي من العبارات التالية حول المناطق الأحيائية خاطئة؟

  1. تشابارال تهيمن عليها الشجيرات.
  2. تهيمن الأعشاب على السافانا والمراعي المعتدلة.
  3. تهيمن الأشجار المتساقطة على الغابات الشمالية.
  4. الأشنات شائعة في التندرا في القطب الشمالي.

الغابات الاستوائية الرطبة

Tropical wet forests are also referred to as tropical rainforests. This biome is found in equatorial regions ((Figure)). The vegetation is characterized by plants with broad leaves that fall and are replaced throughout the year. Unlike the trees of deciduous forests, the trees in this biome do not have a seasonal loss of leaves associated with variations in temperature and sunlight these forests are “evergreen” year-round.

The temperature and sunlight profiles of tropical wet forests are very stable in comparison to that of other terrestrial biomes, with the temperatures ranging from 20 °C to 34 °C (68 °F to 93 °F). When one compares the annual temperature variation of tropical wet forests with that of other forest biomes, the lack of seasonal temperature variation in the tropical wet forest becomes apparent. This lack of seasonality leads to year-round plant growth, rather than the seasonal (spring, summer, and fall) growth seen in other more temperate biomes. In contrast to other ecosystems, tropical ecosystems do not have long days and short days during the yearly cycle. Instead, a constant daily amount of sunlight (11–12 hrs per day) provides more solar radiation, thereby, a longer period of time for plant growth.

The annual rainfall in tropical wet forests ranges from 125 cm to 660 cm (50–200 in) with some monthly variation. While sunlight and temperature remain fairly consistent, annual rainfall is highly variable. Tropical wet forests typically have wet months in which there can be more than 30 cm (11–12 in) of precipitation, as well as dry months in which there are fewer than 10 cm (3.5 in) of rainfall. However, the driest month of a tropical wet forest still exceeds the سنوي rainfall of some other biomes, such as deserts.

Tropical wet forests have high net primary productivity because the annual temperatures and precipitation values in these areas are ideal for plant growth. Therefore, the extensive biomass present in the tropical wet forest leads to plant communities with very high species diversities ((Figure)). Tropical wet forests have more species of trees than any other biome on average between 100 and 300 species of trees are present in a single hectare (2.5 acres) of South American Amazonian rain forest. One way to visualize this is to compare the distinctive horizontal layers within the tropical wet forest biome. On the forest floor is a sparse layer of plants and decaying plant matter. Above that is an understory of short shrubby foliage. A layer of trees rises above this understory and is topped by a closed upper canopy —the uppermost overhead layer of branches and leaves. Some additional trees emerge through this closed upper canopy. These layers provide diverse and complex habitats for the variety of plants, fungi, animals, and other organisms within the tropical wet forests.

For example, epiphytes are plants that grow on other plants, which typically are not harmed. Epiphytes are found throughout tropical wet forest biomes. Many species of animals use the variety of plants and the complex structure of the tropical wet forests for food and shelter. Some organisms live several meters above ground and have adapted to this arboreal lifestyle.


Savannas

Savannas are grasslands with scattered trees, and they are located in Africa, South America, and northern Australia ((Figure)). Savannas are usually hot, tropical areas with temperatures averaging from 24 °C to 29 °C (75 °F to 84 °F) and an annual rainfall of 10–40 cm (3.9–15.7 in). Savannas have an extensive dry season for this reason, forest trees do not grow as well as they do in the tropical wet forest (or other forest biomes). As a result, within the grasses and forbs (herbaceous flowering plants) that dominate the savanna, there are relatively few trees ((Figure)). Since fire is an important source of disturbance in this biome, plants have evolved well-developed root systems that allow them to quickly resprout after a fire.


Subtropical Deserts

Subtropical deserts exist between 15° and 30° north and south latitude and are centered on the Tropics of Cancer and Capricorn ((Figure)). This biome is very dry in some years, evaporation exceeds precipitation. Subtropical hot deserts can have daytime soil surface temperatures above 60 °C (140 °F) and nighttime temperatures approaching 0 °C (32 °F). This is largely due to the lack of atmospheric water. In cold deserts, temperatures can be as high as 25 °C and can drop below -30 °C (-22 °F). Subtropical deserts are characterized by low annual precipitation of fewer than 30 cm (12 in) with little monthly variation and lack of predictability in rainfall. In some cases, the annual rainfall can be as low as 2 cm (0.8 in) in subtropical deserts located in central Australia (“the Outback”) and northern Africa.

The vegetation and low animal diversity of this biome is closely related to low and unpredictable precipitation. Very dry deserts lack perennial vegetation that lives from one year to the next instead, many plants are annuals that grow quickly and reproduce when rainfall does occur, and then die. Many other plants in these areas are characterized by having a number of adaptations that conserve water, such as deep roots, reduced foliage, and water-storing stems ((Figure)). Seed plants in the desert produce seeds that can be in dormancy for extended periods between rains. Adaptations in desert animals include nocturnal behavior and burrowing.


Chaparral

The chaparral is also called the scrub forest and is found in California, along the Mediterranean Sea, and along the southern coast of Australia ((Figure)). The annual rainfall in this biome ranges from 65 cm to 75 cm (25.6–29.5 in), and the majority of the rain falls in the winter. Summers are very dry and many chaparral plants are dormant during the summertime. The chaparral vegetation, shown in (Figure), is dominated by shrubs adapted to periodic fires, with some plants producing seeds that only germinate after a hot fire. The ashes left behind after a fire are rich in nutrients like nitrogen that fertilize the soil and promote plant regrowth.


Temperate Grasslands

Temperate grasslands are found throughout central North America, where they are also known as prairies they are also in Eurasia, where they are known as steppes ((شكل)). Temperate grasslands have pronounced annual fluctuations in temperature with hot summers and cold winters. The annual temperature variation produces specific growing seasons for plants. Plant growth is possible when temperatures are warm enough to sustain plant growth and when ample water is available, which occurs in the spring, summer, and fall. During much of the winter, temperatures are low, and water, which is stored in the form of ice, is not available for plant growth.

Annual precipitation ranges from 25 cm to 75 cm (9.8–29.5 in). Because of relatively lower annual precipitation in temperate grasslands, there are few trees except for those found growing along rivers or streams. The dominant vegetation tends to consist of grasses dense enough to sustain populations of grazing animals (Figure). The vegetation is very dense and the soils are fertile because the subsurface of the soil is packed with the roots and جذور (underground stems) of these grasses. The roots and rhizomes act to anchor plants into the ground and replenish the organic material (humus) in the soil when they die and decay.


Fires, mainly caused by lightning, are a natural disturbance in temperate grasslands. When fire is suppressed in temperate grasslands, the vegetation eventually converts to scrub and sometimes dense forests with drought-tolerant tree species. Often, the restoration or management of temperate grasslands requires the use of controlled burns to suppress the growth of trees and maintain the grasses.

Temperate Forests

Temperate forests are the most common biome in eastern North America, Western Europe, Eastern Asia, Chile, and New Zealand ((Figure)). This biome is found throughout mid-latitude regions. Temperatures range between -30 °C and 30 °C (-22 °F to 86 °F) and drop to below freezing periodically during cold winters. These temperatures mean that temperate forests have defined growing seasons during the spring, summer, and early fall. Precipitation is relatively constant throughout the year and ranges between 75 cm and 150 cm (29.5–59 in).

Because of the moderate annual rainfall and temperatures, deciduous trees are the dominant plant in this biome ((Figure)). Deciduous trees lose their leaves each fall and remain leafless in the winter. Thus, no photosynthesis occurs in the deciduous trees during the dormant winter period. Each spring, new leaves appear as the temperature increases. Because of the dormant period, the net primary productivity of temperate forests is less than that of tropical wet forests. In addition, temperate forests show less diversity of tree species than tropical wet forest biomes.


The trees of the temperate forests leaf out and shade much of the ground however, this biome is more open than tropical wet forests because most trees in the temperate forests do not grow as tall as the trees in tropical wet forests. The soils of the temperate forests are rich in inorganic and organic nutrients. This is due to the thick layer of leaf litter on forest floors, which does not develop in tropical rainforests. As this leaf litter decays, nutrients are returned to the soil. The leaf litter also protects soil from erosion, insulates the ground, and provides habitats for invertebrates (such as the pill bug or roly-poly, Armadillidium vulgare) and their predators, such as the red-backed salamander (Plethodon cinereus).

Boreal Forests

The boreal forest , also known as taiga or coniferous forest, is found south of the Arctic Circle and across most of Canada, Alaska, Russia, and northern Europe ((Figure)). This biome has cold, dry winters and short, cool, wet summers. The annual precipitation is from 40 cm to 100 cm (15.7–39 in) and usually takes the form of snow. Little evaporation occurs because of the cold temperatures.

The long and cold winters in the boreal forest have led to the predominance of cold-tolerant cone-bearing (coniferous) plants. These are evergreen coniferous trees like pines, spruce, and fir, which retain their needle-shaped leaves year-round. Evergreen trees can photosynthesize earlier in the spring than deciduous trees because less energy from the sun is required to warm a needle-like leaf than a broad leaf. This benefits evergreen trees, which grow faster than deciduous trees in the boreal forest. In addition, soils in boreal forest regions tend to be acidic with little available nitrogen. Leaves are a nitrogen-rich structure and deciduous trees must produce a new set of these nitrogen-rich structures each year. Therefore, coniferous trees that retain nitrogen-rich needles may have a competitive advantage over the broad-leafed deciduous trees.

The net primary productivity of boreal forests is lower than that of temperate forests and tropical wet forests. The above-ground biomass of boreal forests is high because these slow-growing tree species are long-lived and accumulate a large standing biomass over time. Plant species diversity is less than that seen in temperate forests and tropical wet forests. Boreal forests lack the pronounced elements of the layered forest structure seen in tropical wet forests. The structure of a boreal forest is often only a tree layer and a ground layer ((Figure)). When conifer needles are dropped, they decompose more slowly than broad leaves therefore, fewer nutrients are returned to the soil to fuel plant growth.


Arctic Tundra

The Arctic tundra lies north of the subarctic boreal forest and is located throughout the Arctic regions of the northern hemisphere ((Figure)). The average winter temperature is -34 °C (29.2 °F) and the average summer temperature is from 3 °C to 12 °C (37 °F–52 °F). Plants in the arctic tundra have a very short growing season of approximately 10–12 weeks.

However, during this time, there are almost 24 hours of daylight and plant growth is rapid. The annual precipitation of the Arctic tundra is very low with little annual variation in precipitation. And, as in the boreal forests, there is little evaporation due to the cold temperatures.

Plants in the Arctic tundra are generally low to the ground ((Figure)). There is little species diversity, low net primary productivity, and low above-ground biomass. The soils of the Arctic tundra may remain in a perennially frozen state referred to as permafrost . The permafrost makes it impossible for roots to penetrate deep into the soil and slows the decay of organic matter, which inhibits the release of nutrients from organic matter. During the growing season, the ground of the Arctic tundra can be completely covered with plants or lichens.


Watch this Assignment Discovery: Biomes video for an overview of biomes. To explore further, select one of the biomes on the extended playlist: desert, savanna, temperate forest, temperate grassland, tropic, tundra.

ملخص القسم

The Earth has terrestrial biomes and aquatic biomes. Aquatic biomes include both freshwater and marine environments. There are eight major terrestrial biomes: tropical wet forests, savannas, subtropical deserts, chaparral, temperate grasslands, temperate forests, boreal forests, and Arctic tundra. The same biome can occur in different geographic locations with similar climates. Temperature and precipitation, and variations in both, are key abiotic factors that shape the composition of animal and plant communities in terrestrial biomes. Some biomes, such as temperate grasslands and temperate forests, have distinct seasons, with cold weather and hot weather alternating throughout the year. In warm, moist biomes, such as the tropical wet forest, net primary productivity is high, as warm temperatures, abundant water, and a year-round growing season fuel plant growth and supply energy for high diversity throughout the food web. Other biomes, such as deserts and tundras, have low primary productivity due to extreme temperatures and a shortage of available water.

Visual Connection Questions

(Figure) Which of the following statements about biomes is false?

  1. Chaparral is dominated by shrubs.
  2. Savannas and temperate grasslands are dominated by grasses.
  3. Boreal forests are dominated by deciduous trees.
  4. Lichens are common in the arctic tundra.

(Figure) C. Boreal forests are not dominated by deciduous trees.

راجع الأسئلة

Which of the following biomes is characterized by abundant water resources?

Which of the following biomes is characterized by short growing seasons?

أسئلة التفكير النقدي

The extremely low precipitation of subtropical desert biomes might lead one to expect fire to be a major disturbance factor however, fire is more common in the temperate grassland biome than in the subtropical desert biome. Why is this?

Fire is less common in desert biomes than in temperate grasslands because deserts have low net primary productivity and, thus, very little plant biomass to fuel a fire.

In what ways are the subtropical desert and the arctic tundra similar?

Both the subtropical desert and the arctic tundra have a low supply of water. In the desert, this is due to extremely low precipitation, and in the arctic tundra, much of the water is unavailable to plants because it is frozen. Both the subtropical desert and the arctic tundra have low net primary productivity.

قائمة المصطلحات


The extremely low precipitation of subtropical desert biomes might lead one to expect fire to be a major disturbance factor however, fire is more common in the temperate grassland biome than in the subtropic desert biome. Why is this?

Fire is less common in desert biomes than in temperate grasslands because deserts have low net primary productivity and, thus, very little plant biomass to fuel a fire.

In what ways are the subtropical desert and the arctic tundra similar?

Both the subtropical desert and the arctic tundra have a low supply of water. In the desert, this is due to extremely low precipitation, and in the arctic tundra, much of the water is unavailable to plants because it is frozen. Both the subtropical desert and the arctic tundra have low net primary productivity.


شاهد الفيديو: المناطق الحيوية البرية - سالم السويداء (قد 2022).