44.3: ביומות יבשתיות
- Page ID
- 206320
מיומנויות לפיתוח
- זהה את שני הגורמים האביוטיים העיקריים הקובעים ביומים יבשתיים
- הכירו את המאפיינים המבדילים של כל אחד משמונת הביומות היבשתיות העיקריות
הביומות של כדור הארץ מסווגות לשתי קבוצות עיקריות: יבשתיות ומימיות. ביומות יבשתיות מבוססות על יבשה, בעוד שביומות מימיות כוללות ביומות אוקיינוס ומים מתוקים כאחד. שמונה הביומות היבשתיות העיקריות על פני כדור הארץ נבדלות כל אחת על ידי טמפרטורות אופייניות וכמות המשקעים. השוואת הסיכומים השנתיים של משקעים ותנודות במשקעים מביום אחד למשנהו מספקת רמזים לגבי חשיבותם של גורמים אביוטיים בהתפלגות הביומות. שונות הטמפרטורה על בסיס יומי ועונתי חשובה גם לחיזוי ההתפלגות הגיאוגרפית של הביומה וסוג הצמחייה בביומה. התפלגות הביומות הללו מראה שאותה ביומה יכולה להתרחש באזורים נפרדים גיאוגרפית עם אקלים דומה (איור). \(\PageIndex{1}\)
חיבור אמנות
איזו מהמשפטים הבאים לגבי ביומות היא שקרית?
- Chaparral נשלט על ידי שיחים.
- סוואנות ושדות דשא ממוזגים נשלטים על ידי עשבים.
- יערות בוריאליים נשלטים על ידי עצים נשירים.
- חזזיות נפוצות בטונדרה הארקטית.
יער רטוב טרופי
יערות רטובים טרופיים מכונים גם יערות גשם טרופיים. ביומה זו נמצאת באזורים המשווניים (איור\(\PageIndex{1}\)). הצמחייה מאופיינת בצמחים בעלי עלים רחבים הנושרים לאורך כל השנה. בניגוד לעצי יערות נשירים, לעצים בביומה זו אין אובדן עונתי של עלים הקשורים לשינויים בטמפרטורה ובאור השמש; יערות אלה הם "ירוקי עד" כל השנה.
פרופילי הטמפרטורה ואור השמש של יערות רטובים טרופיים יציבים מאוד בהשוואה לזו של ביומות יבשתיות אחרות, כאשר הטמפרטורות נעות בין 20° C ל -34° C (68° F עד 93° F). כאשר משווים את שונות הטמפרטורה השנתית של יערות רטובים טרופיים לזו של ביומות יער אחרות, מתגלה היעדר שונות הטמפרטורה העונתית ביער הרטוב הטרופי. חוסר עונתיות זה מוביל לצמיחת צמחים לאורך כל השנה, ולא לצמיחה העונתית (אביב, קיץ וסתיו) הנראית בביומות אחרות. בניגוד למערכות אקולוגיות אחרות, למערכות אקולוגיות טרופיות אין ימים ארוכים וימים קצרים במהלך המחזור השנתי. במקום זאת, כמות יומית קבועה של אור שמש (11-12 שעות ביום) מספקת יותר קרינת שמש, ובכך פרק זמן ארוך יותר לצמיחת צמחים.
כמות המשקעים השנתית ביערות רטובים טרופיים נעה בין 125 ל -660 ס"מ (50-200 אינץ ') עם שונות חודשית מסוימת. בעוד שאור השמש והטמפרטורה נשארים עקביים למדי, כמות המשקעים השנתית משתנה מאוד. ביערות רטובים טרופיים יש חודשים רטובים בהם יכולים להיות יותר מ -30 ס"מ (11-12 אינץ ') של משקעים, כמו גם חודשים יבשים בהם יש פחות מ -10 ס"מ (3.5 אינץ') גשמים. עם זאת, החודש היבש ביותר של יער רטוב טרופי עדיין עולה על כמות המשקעים השנתית של כמה ביומות אחרות, כמו מדבריות.
ליערות רטובים טרופיים יש פרודוקטיביות ראשונית נטו גבוהה מכיוון שהטמפרטורות השנתיות וערכי המשקעים באזורים אלה הם אידיאליים לצמיחת צמחים. לכן, הביומסה הנרחבת הקיימת ביער הרטוב הטרופי מובילה לקהילות צמחים עם מגוון מינים גבוה מאוד (איור\(\PageIndex{2}\)). ביערות רטובים טרופיים יש יותר מינים של עצים מכל ביומה אחרת; בממוצע בין 100 ל -300 מיני עצים נמצאים בדונם אחד (2.5 דונם) של דרום אמריקה. אחת הדרכים לדמיין זאת היא להשוות את השכבות האופקיות הייחודיות בתוך ביומה של היער הרטוב הטרופי. על קרקעית היער שכבה דלילה של צמחים וחומר צמחי מתפורר. מעל זה יש תת-קומה של עלווה שיחית קצרה. שכבת עצים מתנשאת מעל תת-קומה זו ומעליה חופה עליונה סגורה - השכבה העליונה העליונה של ענפים ועלים. כמה עצים נוספים מגיחים דרך החופה העליונה הסגורה הזו. שכבות אלו מספקות בתי גידול מגוונים ומורכבים למגוון הצמחים, הפטריות, בעלי החיים ואורגניזמים אחרים בתוך היערות הרטובים הטרופיים. לדוגמה, אפיפיטים הם צמחים הגדלים על צמחים אחרים, שבדרך כלל אינם נפגעים. אפיפיטים נמצאים בכל ביומות יער רטוב טרופי. מינים רבים של בעלי חיים משתמשים במגוון הצמחים ובמבנה המורכב של היערות הרטובים הטרופיים למזון ולמחסה. חלק מהאורגניזמים חיים כמה מטרים מעל פני האדמה והסתגלו לאורח חיים דלעתי זה.
סוואנות
סוואנות הן שטחי עשב עם עצים מפוזרים, והן ממוקמות באפריקה, דרום אמריקה וצפון אוסטרליה (איור\(\PageIndex{3}\)). סוואנות הן אזורים טרופיים חמים עם טמפרטורות בממוצע בין 24° C ל- 29° C (75° F עד 84° F) וכמות גשמים שנתית של 10-40 ס"מ (3.9-15.7 אינץ '). לסוואנות יש עונה יבשה נרחבת; מסיבה זו, עצי יער אינם צומחים כמו ביער הרטוב הטרופי (או ביומות יער אחרות). כתוצאה מכך, בתוך העשבים והפורבס (צמחים פורחים עשבוניים) השולטים בסוואנה, ישנם מעט עצים יחסית (איור\(\PageIndex{3}\)). מכיוון שאש היא מקור חשוב להפרעה בביומה זו, צמחים פיתחו מערכות שורשים מפותחות המאפשרות להם לנבוט מחדש במהירות לאחר שריפה.
מדבריות סובטרופיים
מדבריות סובטרופיים קיימים בין 15° ל 30° קו רוחב צפון ודרום והם מרוכזים באזורים הטרופיים של סרטן וגדי (איור\(\PageIndex{4}\)). ביומה זו יבשה מאוד; בשנים מסוימות האידוי עולה על המשקעים. במדבריות חמות סובטרופיות יכולות להיות טמפרטורות פני הקרקע בשעות היום מעל 60° C (140° F) וטמפרטורות לילה המתקרבות ל -0° C (32° F). במדבריות קרים הטמפרטורות יכולות להגיע עד 25 מעלות צלזיוס ויכולות לרדת מתחת ל -30° C (-22° F). מדבריות סובטרופיים מאופיינים במשקעים שנתיים נמוכים של פחות מ -30 ס"מ (12 אינץ ') עם מעט שונות חודשית וחוסר חיזוי בגשמים. במקרים מסוימים, כמות המשקעים השנתית יכולה להגיע עד 2 ס"מ במדבריות סובטרופיים הממוקמים במרכז אוסטרליה ("האאוטבק") ובצפון אפריקה.
הצמחייה והמגוון הנמוך של בעלי החיים של ביומה זו קשורים קשר הדוק למשקעים נמוכים ובלתי צפויים אלה. במדבריות יבשים מאוד חסרה צמחייה רב שנתית שחיה משנה לשנה; במקום זאת, צמחים רבים הם חד-שנתיים שצומחים במהירות ומתרבים כאשר אכן מתרחשים גשמים, ואז הם מתים. צמחים רבים אחרים באזורים אלה מאופיינים במספר התאמות החוסכות במים, כגון שורשים עמוקים, עלווה מופחתת וגבעולים אוגרי מים (איור\(\PageIndex{4}\)). צמחי זרעים במדבר מייצרים זרעים שיכולים להיות בתרדמה לתקופות ממושכות בין גשמים. התאמות בבעלי חיים מדבריים כוללות התנהגות לילית ונבירה.
צ'פארל
הצ'פארל נקרא גם יער השיחים ונמצא בקליפורניה, לאורך הים התיכון ולאורך החוף הדרומי של אוסטרליה (איור\(\PageIndex{5}\)). כמות המשקעים השנתית בביום זה נעה בין 65 ס"מ ל -75 ס"מ (25.6-29.5 אינץ '), ורוב הגשם יורד בחורף. הקיץ יבש מאוד וצמחי צ'פארל רבים רדומים במהלך הקיץ. צמחיית הצ'פארל, המוצגת באיור\(\PageIndex{5}\), נשלטת על ידי שיחים ומותאמת לשריפות תקופתיות, כאשר חלק מהצמחים מייצרים זרעים הנובטים רק לאחר שריפה חמה. האפר שנותר מאחור לאחר שריפה עשיר בחומרים מזינים כמו חנקן המפרה את האדמה ומקדם צמיחה מחודשת של הצמח.
שטחי דשא ממוזגים
שטחי עשב ממוזגים נמצאים ברחבי מרכז צפון אמריקה, שם הם מכונים גם ערבות; הם נמצאים גם באירואסיה, שם הם מכונים ערבות (איור). \(\PageIndex{6}\) שטחי עשב ממוזגים ביטאו תנודות שנתיות בטמפרטורה עם קיץ חם וחורפים קרים. שונות הטמפרטורה השנתית מייצרת עונות גידול ספציפיות לצמחים. גידול צמחים אפשרי כאשר הטמפרטורות חמות מספיק כדי לקיים את צמיחת הצמח וכאשר יש מספיק מים זמינים, המתרחשים באביב, בקיץ ובסתיו. במהלך רוב החורף הטמפרטורות נמוכות, ומים, המאוחסנים בצורת קרח, אינם זמינים לצמיחת צמחים.
משקעים שנתיים נע בין 25 ס"מ ל 75 ס"מ (9.8-29.5 אינץ '). בגלל משקעים שנתיים נמוכים יחסית בשטחי עשב ממוזגים, ישנם מעט עצים למעט אלה שנמצאים גדלים לאורך נהרות או נחלים. הצמחייה הדומיננטית נוטה להיות מורכבת מעשבים וחלק מהערבות מקיימות אוכלוסיות של חיות מרעה איור. \(\PageIndex{6}\) הצמחייה צפופה מאוד והקרקעות פוריות מכיוון שתת הקרקע של האדמה עמוסה בשורשים וקני שורש (גבעולים תת קרקעיים) של עשבים אלה. השורשים וקני השורש פועלים לעיגון צמחים באדמה ולחידוש החומר האורגני (חומוס) באדמה כאשר הם מתים ומתפוררים.
שריפות, הנגרמות בעיקר מברקים, מהוות הפרעה טבעית בשדות עשב ממוזגים. כאשר מדכאים אש בשדות עשב ממוזגים, הצמחייה הופכת בסופו של דבר ליערות שיחים וצפופים. לעתים קרובות, שיקום או ניהול של שטחי עשב ממוזגים מחייב שימוש בכוויות מבוקרות כדי לדכא את צמיחת העצים ולתחזק את העשבים.
יערות ממוזגים
יערות ממוזגים הם הביומה הנפוצה ביותר במזרח צפון אמריקה, מערב אירופה, מזרח אסיה, צ'ילה וניו זילנד (איור\(\PageIndex{7}\)). ביומה זו נמצאת בכל אזורי קו הרוחב האמצעי. הטמפרטורות נעות בין -30° C ל- 30° C (-22° F עד 86° F) ויורדות מתחת לאפס על בסיס שנתי. משמעות הטמפרטורות הללו היא כי יערות ממוזגים הגדירו עונות גידול במהלך האביב, הקיץ ותחילת הסתיו. המשקעים קבועים יחסית לאורך כל השנה ונעים בין 75 ס"מ ל -150 ס"מ (29.5-59 אינץ ').
בגלל כמות המשקעים השנתית והטמפרטורות המתונות, עצים נשירים הם הצמח הדומיננטי בביום זה (איור\(\PageIndex{7}\)). עצים נשירים מאבדים את העלים שלהם בכל סתיו ונשארים חסרי עלים בחורף. לפיכך, לא מתרחשת פוטוסינתזה בעצים הנשירים בתקופת החורף הרדומה. בכל אביב מופיעים עלים חדשים ככל שהטמפרטורה עולה. בגלל התקופה הרדומה, התפוקה העיקרית נטו של יערות ממוזגים נמוכה מזו של יערות רטובים טרופיים. בנוסף, יערות ממוזגים מראים פחות מגוון של מיני עצים מאשר ביומות יער רטוב טרופי.
העצים של היערות הממוזגים עולים החוצה ומצלים על חלק ניכר מהאדמה; עם זאת, ביומה זו פתוחה יותר מיערות רטובים טרופיים מכיוון שעצים ביערות הממוזגים אינם גדלים כמו העצים ביערות רטובים טרופיים. קרקעות היערות הממוזגים עשירות בחומרים מזינים אנאורגניים ואורגניים. זאת בשל השכבה העבה של פסולת עלים על רצפות היער. כאשר פסולת העלים הזו מתפוררת, חומרים מזינים מוחזרים לאדמה. פסולת העלים מגנה גם על האדמה מפני שחיקה, מבודדת את הקרקע ומספקת בתי גידול לחסרי חוליות (כגון חרק הגלולה או רולי-פולי, ארמדילידיום וולגאר) והטורפים שלהם, כמו הסלמנדרה בגב האדום (Plethodon cinereus).
יערות בוריאליים
היער הבוראלי, המכונה גם טייגה או יער מחטניים, נמצא מדרום לחוג הארקטי וברוב קנדה, אלסקה, רוסיה וצפון אירופה (איור\(\PageIndex{8}\)). לביום הזה יש חורפים קרים ויבשים וקיץ קצר, קריר ורטוב. המשקעים השנתיים הם בין 40 ס"מ ל -100 ס"מ (15.7-39 אינץ ') ובדרך כלל לובשים צורה של שלג. אידוי קטן מתרחש בגלל הטמפרטורות הקרות.
החורפים הארוכים והקרים ביער הבוריאלי הובילו לדומיננטיות של צמחים נושאי חרוט עמידים לקור. אלה עצים מחטניים ירוקי עד כמו אורנים, אשוחית ואשוח, השומרים על העלים שלהם בצורת מחט כל השנה. עצים ירוקי עד יכולים לבצע פוטוסינתזה מוקדם יותר באביב מאשר עצים נשירים מכיוון שנדרשת פחות אנרגיה מהשמש כדי לחמם עלה דמוי מחט מאשר עלה רחב. זה מועיל לעצים ירוקי עד, הגדלים מהר יותר מעצים נשירים ביער הבוראלי. בנוסף, קרקעות באזורי יער בוריאלי נוטות להיות חומציות עם מעט חנקן זמין. עלים הם מבנה עשיר בחנקן ועצים נשירים חייבים לייצר סט חדש של מבנים עשירים בחנקן אלה מדי שנה. לכן, עצים מחטניים השומרים על מחטים עשירות בחנקן עשויים להיות בעלי יתרון תחרותי על פני העצים הנשירים רחבי העלים.
התפוקה העיקרית נטו של יערות בוריאליים נמוכה מזו של יערות ממוזגים ויערות רטובים טרופיים. הביומסה מעל הקרקע של יערות בוריאליים גבוהה מכיוון שמיני העצים הגדלים לאט אלה חיים ארוכים וצוברים ביומסה עומדת לאורך זמן. מגוון מיני הצמחים קטן מזה שנראה ביערות ממוזגים וביערות רטובים טרופיים. ביערות בוריאליים חסרים האלמנטים הבולטים של מבנה היער בשכבות הנראים ביערות רטובים טרופיים. המבנה של יער בוריאלי הוא לרוב רק שכבת עץ ושכבת קרקע (איור\(\PageIndex{8}\)). כאשר מחטים מחטניים נושרים, הם מתפרקים לאט יותר מאשר עלים רחבים; לכן, פחות חומרים מזינים מוחזרים לאדמה כדי לתדלק את צמיחת הצמחים.
טונדרה ארקטית
הטונדרה הארקטית שוכנת מצפון ליער הבוריאלי התת-ארקטי וממוקמת בכל האזורים הארקטיים של חצי הכדור הצפוני (איור). \(\PageIndex{9}\) טמפרטורת החורף הממוצעת היא -34° C (-34° F) וטמפרטורת הקיץ הממוצעת היא בין 3° C ל -12° C (37° F — 52° F). לצמחים בטונדרה הארקטית עונת גידול קצרה מאוד של כ-10-12 שבועות. עם זאת, במהלך תקופה זו, יש כמעט 24 שעות של אור יום וגידול הצמחים מהיר. המשקעים השנתיים של הטונדרה הארקטית נמוכים מאוד עם מעט שונות שנתית במשקעים. וכמו ביערות הבוראליים, יש מעט אידוי בגלל הטמפרטורות הקרות.
צמחים בטונדרה הארקטית בדרך כלל נמוכים לקרקע (איור\(\PageIndex{9}\)). יש מעט מגוון מינים, פרודוקטיביות ראשונית נטו נמוכה וביומסה נמוכה מעל פני הקרקע. קרקעות הטונדרה הארקטית עשויות להישאר במצב קפוא רב שנתי המכונה פרמפרוסט. הפרמפרוסט לא מאפשר לשורשים לחדור עמוק לאדמה ומאט את ריקבון החומר האורגני, המעכב את שחרורם של חומרים מזינים מחומרים אורגניים. במהלך עונת הגידול, הקרקע של הטונדרה הארקטית יכול להיות מכוסה לחלוטין עם צמחים או חזזיות.
קישור ללמידה

צפה בסרטון גילוי המטלה הזה: ביומס לסקירה כללית של ביומות. כדי לחקור עוד, בחר באחת הביומות ברשימת ההשמעה המורחבת: מדבר, סוואנה, יער ממוזג, כר דשא ממוזג, טרופי, טונדרה.
סיכום
לכדור הארץ יש ביומות יבשתיות וביומות מימיות. ביומות מימיות כוללות סביבות מים מתוקים וימיים כאחד. ישנם שמונה ביומות יבשתיות עיקריות: יערות רטובים טרופיים, סוואנות, מדבריות סובטרופיים, צ'פארל, שטחי עשב ממוזגים, יערות ממוזגים, יערות בוריאליים וטונדרה ארקטית. אותה ביומה יכולה להתרחש במקומות גיאוגרפיים שונים עם אקלים דומה. טמפרטורה ומשקעים, ושונות בשניהם, הם גורמים אביוטיים מרכזיים המעצבים את הרכב קהילות בעלי החיים והצמחים בביומות יבשתיות. לחלק מהביומות, כמו שטחי עשב ממוזגים ויערות ממוזגים, יש עונות שונות, כאשר מזג אוויר קר ומזג אוויר חם מתחלפים לאורך כל השנה. בביומות חמות ולחות, כמו היער הרטוב הטרופי, התפוקה העיקרית נטו גבוהה, שכן טמפרטורות חמות, מים בשפע ועונת גידול כל השנה מזינים את צמיחת הצמחים. לביומות אחרות, כמו מדבריות וטונדרה, יש תפוקה ראשונית נמוכה בגלל טמפרטורות קיצוניות ומחסור במים זמינים.
חיבורי אמנות
איור \(\PageIndex{1}\): Which of the following statements about biomes is false?
- Chaparral is dominated by shrubs.
- Savannas and temperate grasslands are dominated by grasses.
- Boreal forests are dominated by deciduous trees.
- Lichens are common in the arctic tundra.
- Answer
-
C. Boreal forests are not dominated by deciduous trees.
Glossary
- canopy
- branches and foliage of trees that form a layer of overhead coverage in a forest
- permafrost
- perennially frozen portion of the Arctic tundra soil


