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8.2: टेरेस्ट्रियल बायोम

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    क्योंकि प्रत्येक बायोम को जलवायु द्वारा परिभाषित किया जाता है, वही बायोम भौगोलिक रूप से अलग-अलग क्षेत्रों में समान जलवायु (आंकड़ा\(\PageIndex{a}\)) वाले हो सकता है। आप HHMI Biome Viewer का उपयोग करके बायोम के वितरण का और पता लगा सकते हैं।

    आठ प्रमुख बायोम के वितरण को दर्शाने वाला विश्व मानचित्र
    चित्र\(\PageIndex{a}\): दुनिया के आठ प्रमुख बायोम में से प्रत्येक को विशिष्ट तापमान और वर्षा की मात्रा से अलग किया जाता है। उष्णकटिबंधीय वन भूमध्य रेखा (ठोस काली रेखा) के सबसे करीब पाए जाते हैं। सवाना उष्णकटिबंधीय जंगलों के उत्तर या दक्षिण में स्थित हैं। रेगिस्तान 30 डिग्री उत्तर और दक्षिण (धराशायी काली रेखा) पर होते हैं। चैपरल दक्षिणी कैलिफोर्निया में, भूमध्य सागर के आसपास, अफ्रीका के दक्षिणी सिरे पर और दक्षिण-पश्चिमी ऑस्ट्रेलियाई तट के किनारे स्थित है। समशीतोष्ण वन पूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका, दक्षिण अमेरिका, पश्चिमी यूरोप, पूर्वोत्तर एशिया, पूर्वी ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड के सिरे पर पाए जाते हैं। कनाडा, स्कैंडिनेवियाई देशों और रूस में बोरियल वन पाए जाते हैं। शीतोष्ण घास के मैदान पश्चिमी दक्षिण अमेरिका, मध्य संयुक्त राज्य अमेरिका, पश्चिमी यूरोप और मध्य एशिया में पाए जाते हैं। टुंड्रा नक्शे के उत्तर में स्थित है। ग्रीनलैंड का अधिकांश भाग ध्रुवीय बर्फ है। प्रमुख पहाड़ों में सिएरा नेवादा, रॉकी पर्वत, एंडीज और मिटुम्बा पर्वत शामिल हैं।

    आठ प्रमुख स्थलीय बायोम हैं: उष्णकटिबंधीय वर्षावन, सवाना, रेगिस्तान, चैपरल, समशीतोष्ण घास के मैदान, समशीतोष्ण वन, टैगा (बोरियल वन), और आर्कटिक टुंड्रा।

    उष्णकटिबंधीय वर्षावन

    भूमध्यरेखीय क्षेत्रों (आकृति\(\PageIndex{a}\)) में पाए जाने वाले उष्णकटिबंधीय वर्षावन, सबसे अधिक जैव विविधता वाले स्थलीय बायोम (आंकड़ा\(\PageIndex{b}\)) हैं। पश्चिमी गोलार्ध में, उष्णकटिबंधीय वर्षा वन मध्य और दक्षिण अमेरिका के जंगलों में अपने पूर्ण विकास तक पहुँचता है। पेड़ बहुत ऊंचे और विभिन्न प्रकार की प्रजातियों के होते हैं। एक ही प्रजाति के दो पेड़ों को एक दूसरे के करीब उगते हुए शायद ही कभी पाया जाता है। अधिकांश जानवर — स्तनधारी और सरीसृप, साथ ही पक्षी और कीड़े — पेड़ों में रहते हैं।

    एक नदी जिसके किनारे और पहाड़ी के ऊपर विभिन्न प्रकार के वृक्ष हैं
    चित्र\(\PageIndex{b}\): उष्णकटिबंधीय गीले जंगलों में प्रजातियों की विविधता बहुत अधिक है, जैसे कि माद्रे डी डीओस, पेरू के ये जंगल, अमेज़ॅन नदी के पास। (क्रेडिट: रूजवेल्ट गार्सिया)

    यह जैव विविधता मुख्य रूप से कृषि के लिए लॉगिंग और वनों की कटाई के माध्यम से असाधारण खतरे में है। उष्णकटिबंधीय वर्षावनों को प्रकृति की फार्मेसी के रूप में भी वर्णित किया गया है क्योंकि नई दवाओं की संभावना है जो पौधों, जानवरों और अन्य जीवों की विशाल विविधता द्वारा उत्पादित रसायनों में काफी हद तक छिपी हुई हैं। वनस्पति की विशेषता फैली हुई जड़ों और चौड़ी पत्तियों वाले पौधे हैं। चौड़े पत्तों वाले पेड़ अधिकतर सदाबहार होते हैं, जिनकी पत्तियाँ साल भर बनी रहती हैं, लेकिन उष्णकटिबंधीय मौसमी जंगलों में (नीचे देखें), कुछ पर्णपाती होते हैं, जिनके पत्ते शुष्क मौसम में गिरते हैं।

    उष्णकटिबंधीय वर्षावनों का तापमान और धूप प्रोफाइल अन्य स्थलीय बायोम की तुलना में स्थिर होते हैं, जिनका औसत तापमान 20 o C से 34 o C (68 o F से 93 o F) तक होता है। भूमध्य रेखा से दूर के जंगलों के विपरीत, उष्णकटिबंधीय वर्षावनों में महीने-दर-महीने तापमान अपेक्षाकृत स्थिर होता है। तापमान के मौसम की इस कमी से केवल मौसमी वृद्धि के बजाय साल भर पौधे की वृद्धि होती है। अन्य पारिस्थितिक तंत्रों के विपरीत, सूर्य के प्रकाश की एक सतत दैनिक मात्रा (साल-दर-साल 11—12 घंटे प्रति दिन) अधिक सौर विकिरण प्रदान करती है और इसलिए शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता के लिए अधिक अवसर प्रदान करती है (एक समुदाय में होने वाले प्रकाश संश्लेषण द्वारा कार्बन को कैसे संग्रहीत किया जाता है, इसका एक माप)।

    उष्णकटिबंधीय वर्षावनों में वार्षिक वर्षा 125 से 660 सेमी (50-200 इंच) तक होती है। कुछ उष्णकटिबंधीय वर्षावनों में अपेक्षाकृत लगातार वर्षा होती है जबकि अन्य (उष्णकटिबंधीय मौसमी जंगलों) में अलग-अलग गीले महीने होते हैं, जिसमें 30 सेमी (11—12 इंच) से अधिक वर्षा हो सकती है, साथ ही शुष्क महीने जिनमें 10 सेमी (3.5 इंच) से कम वर्षा होती है। फिर भी, उष्णकटिबंधीय वर्षावन का सबसे शुष्क महीना अभी भी रेगिस्तान जैसे कुछ अन्य बायोम की वार्षिक वर्षा से अधिक हो सकता है।

    उष्णकटिबंधीय वर्षावनों की विशेषता वनस्पति की ऊर्ध्वाधर परत और प्रत्येक परत के भीतर जानवरों के लिए अलग-अलग आवासों का निर्माण होता है। वनस्पति इतनी घनी होती है कि थोड़ी सी रोशनी जंगल के तल तक पहुंच जाती है। जंगल के तल पर पौधों की एक विरल परत और पौधों के क्षयकारी पदार्थ हैं। इसके ऊपर छोटे, झाड़ीदार पत्ते की एक झलक है। पेड़ों की एक परत इस अंडरस्टोरी से ऊपर उठती है और सबसे ऊपर एक बंद ऊपरी छतरी होती है, जो शाखाओं और पत्तियों की सबसे ऊपरी ऊपरी परत होती है। इस बंद ऊपरी छतरी के माध्यम से कुछ अतिरिक्त पेड़ निकलते हैं। ये परतें विभिन्न प्रकार के पौधों, जानवरों और अन्य जीवों के लिए विविध और जटिल आवास प्रदान करती हैं। जानवरों की कई प्रजातियाँ भोजन और आश्रय के लिए विभिन्न प्रकार के पौधों और उष्णकटिबंधीय गीले जंगलों की जटिल संरचना का उपयोग करती हैं। कुछ जीव जमीन से कई मीटर ऊपर रहते हैं, जो शायद ही कभी जंगल के तल पर उतरते हैं।

    एपिफाइट्स

    एपिफाइट्स ऐसे पौधे हैं जो मजबूत पौधों पर रहते हैं। वे अपने मेज़बान से पोषण नहीं लेते हैं जैसा कि परजीवी पौधे करते हैं। क्योंकि उनकी जड़ें जमीन तक नहीं पहुंचती हैं, वे नमी और अकार्बनिक पोषक तत्व लाने के लिए हवा पर निर्भर करती हैं। एपिफाइट्स के उदाहरणों में कई ऑर्किड, फ़र्न (फिगर\(\PageIndex{c}\)), और ब्रोमेलियाड्स (“स्पैनिश मॉस” जैसे अनानास परिवार के सदस्य) शामिल हैं।

    लंबे, पतले पत्ते वाले पौधे पेड़ों में ऊंचे होते हैं
    चित्र\(\PageIndex{c}\): एपिफाइट्स, ग्रेसफुल फ़र्न (निफिडियम क्रैसिफोलियम), पनामा के सोबेरानिया नेशनल पार्क में उगते हैं। काटजा शुल्ज़ (CC-BY) द्वारा छवि

    उष्णकटिबंधीय मिट्टी

    जबकि उष्णकटिबंधीय वर्षावनों में उत्पादकता अधिक होती है, वहीं मिट्टी स्वयं बहुत खराब गुणवत्ता की होती है। अधिक वर्षा के कारण, पोषक तत्वों को टॉपसॉइल से जल्दी से धोया जाता है जब तक कि उन्हें वन पौधों में शामिल नहीं किया जाता है। जैसे-जैसे पौधे और जानवरों का मलबा जमीन पर गिरता है, वहां गर्मी और नमी के कारण यह जल्दी से विघटित हो जाता है। इस प्रकार खनिज मुख्य रूप से जंगल के पौधों में पाए जाते हैं, मिट्टी में नहीं। जब पौधों को हटा दिया जाता है और खेती का प्रयास किया जाता है, तो मिट्टी जल्दी से प्रजनन क्षमता खो देती है। ह्यूमस की कमी से स्थिति और खराब हो जाती है। इसके अतिरिक्त, टॉपसॉइल 5 सेमी (~ 2 इंच) से अधिक मोटा नहीं हो सकता है, और इनमें से अधिकांश मिट्टी में लोहे और एल्यूमीनियम की मात्रा अधिक होती है। एक बार सूरज के संपर्क में आने के बाद, ये मिट्टी जल्दी से एक ईंट जैसी सामग्री में पक जाती है, जिसकी खेती नहीं की जा सकती।

    सवाना

    सवाना में ज्यादातर बारहमासी, शाकाहारी पौधे (गैर-लकड़ी के पौधे जो एक वर्ष से अधिक समय तक बने रहते हैं) बिखरे हुए पेड़ों के साथ होते हैं, और वे अफ्रीका, दक्षिण अमेरिका और उत्तरी ऑस्ट्रेलिया में स्थित हैं। सवाना आमतौर पर गर्म, उष्णकटिबंधीय क्षेत्र होते हैं जिनका औसत तापमान 24 डिग्री सेल्सियस से 29 डिग्री सेल्सियस (75 डिग्री फ़ारेनहाइट से 84 डिग्री फ़ारेनहाइट) और 10—40 सेमी (3.9—15.7 इंच) की वार्षिक वर्षा होती है। सवाना में एक व्यापक शुष्क मौसम होता है; इस कारण से, जंगल के पेड़ उगते नहीं हैं और साथ ही वे उष्णकटिबंधीय वर्षावन में भी करते हैं। नतीजतन, घास और फोर्ब्स (घास के अलावा जड़ी-बूटियों के पौधे) प्रमुख (आकृति\(\PageIndex{d-e}\)) हैं। चूंकि इस बायोम में आग अशांति का एक महत्वपूर्ण स्रोत है, इसलिए पौधों ने अच्छी तरह से विकसित जड़ प्रणालियां विकसित की हैं जो आग लगने के बाद उन्हें जल्दी से पुनर्जीवित करने की अनुमति देती हैं। इस क्षेत्र के आधार पर, बड़े चराई वाले जानवर जैसे जिराफ, ज़ेबरा, और गज़ेल और उनके शिकारी (चीता, शेर, आदि) सवाना में पाए जाते हैं।

    एक घास के ढलान वाले मैदान को वनस्पति में ढंक दिया जाता है, चाहे वह घास हो, छोटी झाड़ियाँ हों या छोटे पेड़ हों।
    चित्र\(\PageIndex{d}\): केन्या के तैता हिल्स वन्यजीव अभयारण्य में इस तरह सवाना में घास का प्रभुत्व है। (क्रेडिट: क्रिस्टोफर टी कूपर)
    घास और कब्रों की एक झलक के साथ छोटे पेड़
    चित्र\(\PageIndex{e}\): हालांकि सवाना में घास का बोलबाला है, छोटे वुडलैंड्स, जैसे कि ऑस्ट्रेलिया के क्वींसलैंड में माउंट आर्चर नेशनल पार्क में, परिदृश्य को डॉट कर सकते हैं। (क्रेडिट: “एथेल एर्डवार्क” /विकिमीडिया कॉमन्स)

    रेगिस्तान

    उत्तर और दक्षिण अक्षांश पर 15 से 30 बजे के बीच रेगिस्तान मौजूद हैं। जैसा कि पिछले भाग (जलवायु और बायोम) में चर्चा की गई है, बारिश की छाया प्रभाव के कारण रेगिस्तान अक्सर पर्वत श्रृंखलाओं के डाउनविंड या ली साइड पर स्थित होते हैं। यह उत्तरी अमेरिकी रेगिस्तानों की खासियत है, जैसे कि मोहावे और सोनोरन रेगिस्तान और पहले उल्लेखित ग्रेट बेसिन रेगिस्तान। अन्य क्षेत्रों में रेगिस्तान (ट्रेडविंड रेगिस्तान), जैसे कि सहारा और ऑस्ट्रेलिया का आउटबैक (दोनों पहले उल्लेख किया गया है) और साथ ही दक्षिण-पश्चिमी अफ्रीका में नामीब रेगिस्तान और उन अक्षांशों पर उतरने वाली उच्च दबाव, शुष्क हवा के कारण सूखे हैं।

    रेगिस्तान बहुत शुष्क होते हैं; वाष्पीकरण आमतौर पर वर्षा से अधिक होता है। रेगिस्तान में 30 सेमी (12 इंच) से कम वार्षिक वर्षा होती है, जिसमें मासिक परिवर्तन कम होता है और वर्षा में पूर्वानुमान की कमी होती है। कुछ वर्षों में थोड़ी मात्रा में वर्षा हो सकती है, जबकि अन्य में अधिक वर्षा होती है। कुछ मामलों में, मध्य ऑस्ट्रेलिया (“आउटबैक”) और उत्तरी अफ्रीका में स्थित रेगिस्तानों में वार्षिक वर्षा 2 सेमी (0.8 इंच) तक कम हो सकती है।

    गर्म रेगिस्तानों (उपोष्णकटिबंधीय रेगिस्तान) में दिन के समय मिट्टी की सतह का तापमान 60 o C (140 o F) से ऊपर हो सकता है और रात का तापमान 0 o C (32 o F) के करीब पहुंच सकता है। ठंडे रेगिस्तान जो सर्दियों के दौरान ठंड के तापमान का अनुभव करते हैं और किसी भी वर्षा में बर्फबारी होती है। इनमें से सबसे बड़े रेगिस्तान उत्तरी चीन और दक्षिणी मंगोलिया में गोबी रेगिस्तान, पश्चिमी चीन में टाक्लिमाकन रेगिस्तान, तुर्कस्तान रेगिस्तान और संयुक्त राज्य अमेरिका का ग्रेट बेसिन रेगिस्तान हैं।

    इस बायोम की निम्न प्रजातियों की विविधता इसकी कम और अप्रत्याशित वर्षा से निकटता से संबंधित है। अपेक्षाकृत कम विविधता के बावजूद, रेगिस्तानी प्रजातियां अपने पर्यावरण की कठोरता के लिए आकर्षक अनुकूलन प्रदर्शित करती हैं। बहुत शुष्क रेगिस्तानों में बारहमासी वनस्पतियों की कमी होती है जो एक वर्ष से अगले वर्ष तक रहती है; इसके बजाय, कई पौधे वार्षिक होते हैं जो तेजी से बढ़ते हैं और बारिश होने पर प्रजनन करते हैं, फिर वे मर जाते हैं। रेगिस्तानों में बारहमासी पौधों की विशेषता ऐसे अनुकूलन होते हैं जो पानी को बचाते हैं: गहरी जड़ें, कम पत्ते, और पानी के भंडारण वाले तने (आकृति\(\PageIndex{f}\))। रेगिस्तान में बीज के पौधे ऐसे बीज पैदा करते हैं जो बारिश के बीच लंबे समय तक निष्क्रिय रह सकते हैं। रेगिस्तानों में अधिकांश पशु जीवन एक रात के जीवन के अनुकूल हो गए हैं, जो गर्म दिन के घंटों को जमीन के नीचे बिताते हैं। नामीब रेगिस्तान ग्रह पर सबसे पुराना है, और संभवत: 55 मिलियन से अधिक वर्षों से सूखा है। यह इस महान युग के कारण कई स्थानिक प्रजातियों (केवल वहां पाई जाने वाली प्रजातियों) का समर्थन करता है। उदाहरण के लिए, असामान्य जिम्नोस्पर्म वेल्विट्शिया मिराबिलिस पौधों के पूरे क्रम की एकमात्र मौजूदा प्रजाति है। नामीब के लिए स्थानिक माने जाने वाले सरीसृपों की पांच प्रजातियाँ भी हैं।

    लम्बे पौधे के लंबे, बिना शाखाओं वाले तने (बाएं) और बिना (दाएं) छोटे-छोटे पत्ते
    चित्र\(\PageIndex{f}\): पानी के नुकसान को कम करने के लिए कई रेगिस्तानी पौधों में छोटे-छोटे पत्ते या बिल्कुल भी पत्ते नहीं होते हैं। टेक्सास के बिग बेंड नेशनल पार्क में चिहुआहुआन रेगिस्तान में यहां दिखाए गए ओकोटिलो के पत्ते बारिश के बाद ही दिखाई देते हैं और फिर बहाए जाते हैं। (क्रेडिट “बेयर ओकोटिलो”: “लीफलेट” /विकिमीडिया कॉमन्स)

    रेगिस्तान के कई जानवर (स्तनधारी, छिपकली और सांप, कीड़े, और यहां तक कि कुछ पक्षी) रेगिस्तान के सूरज की चिलचिलाती गर्मी से बचने के लिए डूबने के लिए अनुकूलित होते हैं। उनमें से कई रात तक भोजन के लिए अपने किलों को सीमित करते हैं।

    रेगिस्तान की शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता कम है। कभी-कभी सिंचाई के साथ उच्च उत्पादकता प्राप्त की जा सकती है, लेकिन ये लाभ अक्सर केवल अस्थायी होते हैं क्योंकि इससे लवण और खनिजों का निर्माण होता है। संयुक्त राज्य अमेरिका, इज़राइल और मिस्र में पूर्व में अनुत्पादक रेगिस्तान के बड़े क्षेत्रों को सिंचाई के माध्यम से उपजाऊ क्षेत्रों में बदल दिया गया है। हालांकि, यहां तक कि सबसे अच्छे सिंचाई के पानी में घुले हुए लवण होते हैं। क्योंकि रेगिस्तानों में बारिश इतनी कम होती है, कोई भी पानी जो तुरंत नहीं निकलता है वह सतह के पास रहता है और वाष्पीकरण से काफी हद तक खो जाता है। इसमें जो लवण होते हैं, वे मिट्टी के शीर्ष के पास छोड़ दिए जाते हैं। उनका संचय मिट्टी को इतना क्षारीय (मूल) और इतना नमकीन बना सकता है कि यह कृषि (आंकड़ा\(\PageIndex{g}\)) के लिए निषेधात्मक हो। अमेरिका में, ग्रेट बेसिन में स्थिति विशेष रूप से गंभीर है क्योंकि पहाड़ों से बहने वाला पानी — जो घुलित लवणों का भार वहन करता है, समुद्र पर नहीं बह सकता है, लेकिन बस घाटी के फर्श पर बहता है और वाष्पित हो जाता है।

    हेक्सागोनल नमक संरचनाओं के साथ सपाट परिदृश्य। पहाड़ पृष्ठभूमि में हैं, लेकिन नमक के फ्लैट बहुकोशिकीय जीवन से रहित दिखाई देते हैं।
    चित्र\(\PageIndex{g}\): कैलिफोर्निया के डेथ वैली में बैडवाटर बेसिन में नमक की संरचनाएं। इस निचले इलाके में पानी के पूल होने पर खनिज जमा हो जाते हैं, जिससे कृषि के लिए परिस्थितियां असंभव हो जाती हैं। कुछ पौधे, जैसे कि पिकलवीड और साल्टग्रास, नमक के फ्लैटों के किनारों के चारों ओर उगाने के लिए अनुकूलित होते हैं। “माइक” माइकल एल बेयर्ड (CC-BY) द्वारा छवि।

    मेडिटेरेनियन स्क्रब (चैपरल)

    भूमध्यसागरीय स्क्रब को चैपरल या स्क्रब फ़ॉरेस्ट भी कहा जाता है और यह कैलिफोर्निया में, भूमध्य सागर के किनारे और ऑस्ट्रेलिया के दक्षिणी तट (आकृति\(\PageIndex{h}\)) के साथ पाया जाता है। इस बायोम में वार्षिक वर्षा 65 सेमी से 75 सेमी (25.6—29.5 इंच) तक होती है और अधिकांश बारिश सर्दियों में होती है। गर्मियां बहुत शुष्क होती हैं और गर्मियों के दौरान कई चैपरल पौधे निष्क्रिय हो जाते हैं।

    पृष्ठभूमि में कई झाड़ियाँ, कुछ छोटे पेड़ और नंगे चट्टानों के साथ लैंडस्केप
    चित्र\(\PageIndex{h}\): चैपरल में झाड़ियों का बोलबाला होता है। (क्रेडिट: मिगुएल विएरा)

    भूमध्यसागरीय स्क्रब वनस्पति में झाड़ियों का प्रभुत्व होता है और समय-समय पर आग लगने के अनुकूल होता है, जिसमें कुछ पौधे बीज पैदा करते हैं जो गर्म आग के बाद ही अंकुरित होते हैं। आग लगने के बाद बची हुई राख नाइट्रोजन जैसे पोषक तत्वों से भरपूर होती है और मिट्टी को निषेचित करती है, जिससे पौधे के पुनर्विकास को बढ़ावा मिलता है। आग इस बायोम के रखरखाव का एक स्वाभाविक हिस्सा है। चैपरल में पेड़ ज्यादातर ओक होते हैं, जो पर्णपाती और सदाबहार दोनों होते हैं। मंज़ानिता और कैलिफ़ोर्निया लिलाक (पूर्वी बकाइन का रिश्तेदार नहीं) जैसे स्क्रब ओक्स और झाड़ियाँ घने, सदाबहार घाट बनाती हैं। इन सभी पौधों को पत्तियों पर मोमी, जलरोधी कोटिंग्स जैसे तंत्रों द्वारा सूखे के अनुकूल बनाया जाता है। कई पौधे जो एक चापरल क्षेत्र में पनपते हैं, उनकी खेती अन्य चापरल क्षेत्रों में सफलतापूर्वक की जाती है। उदाहरण के लिए, ऑस्ट्रेलिया से अपने मूल भूमध्यसागरीय और नीलगिरी के पेड़ों से दाख की बारियां, जैतून और अंजीर कैलिफोर्निया में पनपते हैं। हालांकि, ऑस्ट्रेलिया से ब्लू गम नीलगिरी जलविज्ञान को बदलकर और देशी पौधों से बेहतर प्रतिस्पर्धा करके कैलिफोर्निया के पारिस्थितिक तंत्र को बाधित करता है।

    शीतोष्ण घास के मैदान

    समशीतोष्ण घास के मैदान पूरे मध्य उत्तरी अमेरिका में पाए जाते हैं, जहां उन्हें प्रेयरी (आकृति\(\PageIndex{i}\)) के रूप में भी जाना जाता है, और यूरेशिया में, जहां उन्हें स्टेप्स के रूप में जाना जाता है। शीतोष्ण घास के मैदानों में गर्म गर्मी और ठंडी सर्दियों के साथ तापमान में वार्षिक उतार-चढ़ाव देखा गया है। वार्षिक तापमान भिन्नता पौधों के लिए विशिष्ट बढ़ते मौसम पैदा करती है। पौधों की वृद्धि तब संभव है जब तापमान पौधों की वृद्धि को बनाए रखने के लिए पर्याप्त गर्म हो, जो वसंत, गर्मी और पतझड़ में होता है।

    भूरे रंग के घास के मैदान में खड़ा एक बड़ा, भूरा बाइसन
    चित्र\(\PageIndex{h}\): अमेरिकन बाइसन (बाइसन बाइसन), जिसे आमतौर पर भैंस कहा जाता है, एक चराई करने वाला स्तनपायी है, जो एक बार बड़ी संख्या में अमेरिकी प्रेयरियों को आबाद करता था। (क्रेडिट: जैक डाइकिंगा, यूएसडीए एआरएस)

    शीतोष्ण घास के मैदानों में कुछ पेड़ होते हैं सिवाय इसके कि वे नदी या नालों के किनारे उगते पाए जाते हैं। प्रमुख वनस्पति में घास शामिल होती है। बेजान स्थिति कम वर्षा, बार-बार आग लगने और चराई से बनी रहती है। आग, जो समशीतोष्ण घास के मैदानों में एक प्राकृतिक गड़बड़ी है, बिजली के हमलों से प्रज्वलित हो सकती है। यह भी प्रतीत होता है कि उत्तरी अमेरिकी घास के मैदानों में बिजली की वजह से आग की व्यवस्था को मनुष्यों द्वारा जानबूझकर जलाए जाने से बढ़ाया गया था। जब समशीतोष्ण घास के मैदानों में आग दब जाती है, तो वनस्पति अंततः साफ़ और घने जंगलों में बदल जाती है। अक्सर, समशीतोष्ण घास के मैदानों की बहाली या प्रबंधन के लिए पेड़ों की वृद्धि को दबाने और घास को बनाए रखने के लिए नियंत्रित जलन के उपयोग की आवश्यकता होती है।

    वार्षिक वर्षा 25.4 सेमी से 88.9 सेमी (10—35 इंच) तक होती है और यह गर्मी और वसंत में केंद्रित होती है। उत्तरी अमेरिका के मैदानी इलाकों में, वार्षिक वर्षा पर्याप्त रूप से कम (~ 50 सेमी, 20") होती है, जो पानी की मेज पर बहुत कम या कोई वर्षा नहीं होती है। कैल्शियम और अन्य खनिज पौधों की जड़ों की पहुंच से नीचे नहीं ले जाते हैं और इसलिए उपयोग के लिए उपलब्ध रहते हैं। इससे पीएच और सामान्य प्रजनन क्षमता अधिक रहती है। अबाधित प्रैरी में घास बारहमासी होती है। उनकी व्यापक जड़ प्रणालियां मिट्टी के क्षरण को रोकने में मदद करती हैं, और मौसम के ऊपर-जमीन के ऊपर की वृद्धि को ऊपरी मिट्टी में वापस लाने से खनिज वापस आते हैं और इसे ह्यूमस प्रदान करते हैं। ये फायदे तब कम हो जाते हैं जब गेहूं और मकई जैसी वार्षिक घासों को उगाया जाता है और फसल में हटा दिया जाता है। मैदानी राज्यों की मिट्टी की स्व-पुनर्स्थापना उर्वरता इस क्षेत्र के लिए देश (और अन्य देशों) का “ब्रेडबैकेट” है।

    समशीतोष्ण वन

    समशीतोष्ण वन पूर्वी उत्तरी अमेरिका, पश्चिमी यूरोप, पूर्वी एशिया, चिली और न्यूजीलैंड (आंकड़ा\(\PageIndex{i}\)) में सबसे आम बायोम हैं। यह बायोम मध्य अक्षांश क्षेत्रों में पाया जाता है। तापमान -30 से C और 30 o C (—22 o F से 86 o F) के बीच होता है और वार्षिक आधार पर ठंड से नीचे गिर जाता है। इन तापमानों का मतलब है कि समशीतोष्ण वनों ने वसंत, गर्मी और शुरुआती पतझड़ के दौरान बढ़ते मौसमों को परिभाषित किया है।

    एक पर्णपाती जंगल जिसमें मृत पत्ते और जमीन पर बिखरी हुई घास और क्षेत्र को छायांकित करने वाले पेड़ हैं
    चित्र\(\PageIndex{i}\): समशीतोष्ण जंगल में पर्णपाती पेड़ प्रमुख पौधे हैं। (क्रेडिट: ओलिवर हेरोल्ड)

    समशीतोष्ण वन पर्णपाती, मिश्रित (पर्णपाती और सदाबहार पेड़ों के साथ), या शंकुधारी (सदाबहार शंकुधारी के साथ) हो सकते हैं। समशीतोष्ण पर्णपाती पेड़ों के उदाहरण बीच, मेपल, ओक और हिकॉरी हैं। समशीतोष्ण जंगलों के पर्णपाती वृक्ष सर्दियों में अपने पत्ते छोड़ देते हैं; इस प्रकार, निष्क्रिय सर्दियों की अवधि के दौरान थोड़ा प्रकाश संश्लेषण होता है। (अन्य बायोम, जैसे कि चैपरल और उष्णकटिबंधीय मौसमी जंगलों में, पेड़ या झाड़ियाँ गर्मी या शुष्क मौसम के दौरान अपने पत्ते छोड़ सकती हैं।) प्रत्येक वसंत में, तापमान बढ़ने पर नए पत्ते दिखाई देते हैं। सुप्त काल के कारण, समशीतोष्ण वनों की शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता उष्णकटिबंधीय वर्षावनों की तुलना में कम है। इसके अलावा, समशीतोष्ण वन उष्णकटिबंधीय वर्षावन बायोम की तुलना में पेड़ों की प्रजातियों की बहुत कम विविधता दिखाते हैं। एकल प्रजाति के प्रभुत्व वाले बड़े स्टैंड आम हैं।

    समशीतोष्ण जंगलों के पर्णपाती वृक्ष बाहर निकलते हैं और ज़मीन के बहुत से हिस्से को छायांकित करते हैं। हालांकि, उष्णकटिबंधीय वर्षावनों की तुलना में इस बायोम में अधिक धूप जमीन पर पहुंचती है क्योंकि समशीतोष्ण जंगलों में पेड़ उष्णकटिबंधीय वर्षावनों के पेड़ों की तरह ऊंचे नहीं होते हैं। समशीतोष्ण वनों की मिट्टी उष्णकटिबंधीय वर्षावनों की तुलना में अकार्बनिक और जैविक पोषक तत्वों से भरपूर होती है। इसका कारण जंगल के फर्श पर पत्ती के कूड़े की मोटी परत और वर्षा से पोषक तत्वों की लीचिंग कम हो जाती है। जैसे-जैसे यह पत्ती का कूड़ा सड़ जाता है, पोषक तत्व मिट्टी में वापस आ जाते हैं। पत्ती का कूड़ा मिट्टी को कटाव से भी बचाता है, जमीन को इन्सुलेट करता है, और अकशेरुकी और उनके शिकारियों के लिए निवास स्थान प्रदान करता है। हिरण, रेकून, और सैलामैंडर समशीतोष्ण वनों के विशिष्ट निवासी हैं।

    वर्षा पूरे वर्ष में अपेक्षाकृत स्थिर रहती है और 75 सेमी और 150 सेमी (29.5—59 इंच) के बीच होती है। मिट्टी पर पर्याप्त पानी गिरता है ताकि इसका अधिकांश हिस्सा जमीन में गहराई से डूब जाए और अपने साथ खनिज ले जाए। इस तरह की मिट्टी अम्लीय और कम होती है और (यदि पहुंच से बाहर हो) प्रजनन क्षमता कम हो जाती है। केवल नियमित रूप से निषेचन और सीमित करके (कैल्शियम को बहाल करने और पीएच बढ़ाने के लिए) उनमें उत्पादक कृषि की जा सकती है। अमेरिका में, एपलाचियन पर्वत के पूर्व की मिट्टी इस तरह की होती है।

    टैगा

    ताइगा, जिसे उत्तरी अमेरिका में बोरियल वन के रूप में भी जाना जाता है, कनाडा, अलास्का, रूस और उत्तरी यूरोप (आंकड़ा\(\PageIndex{i}\)) के अधिकांश हिस्सों में लगभग 50 डिग्री और 60 डिग्री उत्तरी अक्षांश के बीच पाया जाता है। उत्तरी गोलार्ध में पर्वत श्रृंखलाओं में बोरियल वन एक निश्चित ऊंचाई (और ऊंची ऊंचाई से नीचे जहां पेड़ नहीं उग सकते) से ऊपर पाए जाते हैं। इस बायोम में ठंडी, सूखी सर्दियाँ और छोटी, ठंडी, गीली गर्मी होती है। वार्षिक वर्षा 40 सेमी से 100 सेमी (15.7—39 इंच) तक होती है और आमतौर पर बर्फ का रूप लेती है। हालांकि वर्षा अपेक्षाकृत कम होती है, टैगा झीलों, दलदल और दलदल से भरा होता है क्योंकि ठंडे तापमान वाष्पीकरण को सीमित करते हैं।

    बर्फ से ढके पहाड़ों और बादल आसमान की पृष्ठभूमि के बीच कम उगने वाली अंडरस्टोरी वनस्पति वाले शंकुधारी वृक्ष
    चित्र\(\PageIndex{j}\): बोरियल फ़ॉरेस्ट (टैगा) में निचले पौधे और शंकुधारी पेड़ हैं। (क्रेडिट: एलबी ब्रुबेकर, एनओएए)

    बोरियल वन में लंबी और ठंडी सर्दियों के कारण ठंडा-सहिष्णु शंकुधारी पौधों की प्रबलता बनी हुई है। ये सदाबहार शंकुधारी पेड़ हैं जैसे पाइंस, स्प्रूस और फ़िर, जो साल भर अपनी सुई के आकार के पत्तों को बनाए रखते हैं। सदाबहार वृक्ष वसंत में पर्णपाती पेड़ों की तुलना में पहले प्रकाश संश्लेषित कर सकते हैं क्योंकि चौड़ी पत्ती की तुलना में सुई जैसी पत्ती को गर्म करने के लिए सूर्य से कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। टैगा में, सदाबहार पेड़ पर्णपाती पेड़ों की तुलना में तेजी से बढ़ते हैं। इसके अलावा, बोरियल वन क्षेत्रों में मिट्टी अम्लीय होती है जिसमें बहुत कम नाइट्रोजन उपलब्ध होता है। पत्तियां नाइट्रोजन से भरपूर संरचना हैं, और पर्णपाती पेड़ों को हर साल इन नाइट्रोजन युक्त संरचनाओं का एक नया सेट तैयार करना चाहिए। इसलिए, नाइट्रोजन-सीमित वातावरण में नाइट्रोजन युक्त सुइयों को बनाए रखने वाले शंकुधारी पेड़ों को व्यापक पत्तों वाले पर्णपाती पेड़ों पर प्रतिस्पर्धात्मक लाभ हो सकता है।

    उत्तरी अमेरिका में, मूस एक ऐसा विशिष्ट सदस्य है जिसका नाम “स्प्रूस-मूस” बायोम है। टैगा में हिरण, भालू और भेड़िये भी पाए जाते हैं। लंबी, बर्फीली सर्दी शुरू होने से पहले, कई स्तनधारी हाइबरनेट करते हैं, और कई पक्षी दक्षिण की ओर पलायन करते हैं।

    ताइगा की शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता समशीतोष्ण वनों और उष्णकटिबंधीय वर्षावनों की तुलना में कम है। टैगा का उपरोक्त बायोमास (जीवित जीवों का द्रव्यमान) उच्च है क्योंकि धीमी गति से बढ़ने वाली ये पेड़ प्रजातियाँ लंबे समय तक जीवित रहती हैं और समय के साथ खड़े बायोमास जमा हो जाती हैं। प्रजातियों की विविधता समशीतोष्ण वनों और उष्णकटिबंधीय वर्षावनों में देखी गई तुलना में कम है। टैगा में उष्णकटिबंधीय वर्षावनों में या कुछ हद तक समशीतोष्ण जंगलों में देखी जाने वाली स्तरित वन संरचना का अभाव है। टैगा की संरचना अक्सर पेड़ों की केवल एक परत होती है और निचले पौधों और लाइकेन की समझ होती है। जब शंकुधारी सुइयों को गिरा दिया जाता है, तो वे चौड़ी पत्तियों की तुलना में अधिक धीरे-धीरे विघटित हो जाती हैं; इसलिए, पौधों की वृद्धि को बढ़ावा देने के लिए मिट्टी में कम पोषक तत्व वापस आ जाते हैं।

    टैगा के सबसे ठंडे हिस्सों में, मिट्टी साल-दर-साल जमी रहती है, जिससे परमाफ्रॉस्ट नामक परत बनती है। जब परमाफ्रॉस्ट असामान्य रूप से गर्म वर्षों में पिघल जाता है, तो पेड़ अब इस कठोर सतह द्वारा समर्थित नहीं होते हैं और अलग-अलग दिशाओं में झुकते हैं, जिससे “शराबी जंगल” बन जाता है। चरम अक्षांशों पर, ताइगा के पेड़ उपआर्कटिक जलवायु की कठोरता से स्तब्ध हो जाते हैं। जहां वे अंततः गायब हो जाते हैं (“ट्री लाइन” के ऊपर), आर्कटिक टुंड्रा शुरू होता है।

    आर्कटिक टुंड्रा

    आर्कटिक टुंड्रा उपनगरीय बोरियल जंगलों के उत्तर में स्थित है और उत्तरी गोलार्ध के आर्कटिक क्षेत्रों में स्थित है। टुंड्रा पहाड़ों पर ट्री लाइन के ऊपर की ऊंचाई पर भी मौजूद है। सर्दियों का औसत तापमान -34 डिग्री सेल्सियस (-29.2 डिग्री फारेनहाइट) है, और गर्मियों का औसत तापमान 3 डिग्री सेल्सियस-12 डिग्री सेल्सियस (37 डिग्री फारेनहाइट -52 डिग्री फारेनहाइट) है। आर्कटिक टुंड्रा में पौधों का मौसम लगभग 50-60 दिनों का होता है। हालांकि, इस समय के दौरान, दिन के उजाले के लगभग 24 घंटे होते हैं और पौधों की वृद्धि तेजी से होती है। आर्कटिक टुंड्रा की वार्षिक वर्षा कम (15-25 सेमी या 6-10 इंच) होती है, जिसमें वर्षा में थोड़ी वार्षिक भिन्नता होती है। और, टैगा की तरह, ठंडे तापमान के कारण थोड़ा वाष्पीकरण होता है।

    प्रजातियों की विविधता बहुत कम है, शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता कम है, और जमीन से ऊपर की ओर बायोमास कम है। कुछ टैगा की तरह, आर्कटिक टुंड्रा की मिट्टी एक बारहमासी जमी हुई अवस्था में रह सकती है, जिससे परमाफ्रॉस्ट बनता है। परमाफ्रॉस्ट जड़ों को मिट्टी में दूर तक घुसना असंभव बना देता है और कार्बनिक पदार्थों के क्षय को धीमा कर देता है, जो कार्बनिक पदार्थों से पोषक तत्वों की रिहाई को रोकता है। परमाफ्रॉस्ट के ऊपर की मिट्टी की सतह की परत संक्षिप्त गर्मियों में पिघल जाती है, पानी निकलता है और उत्पादकता में वृद्धि प्रदान करता है जबकि तापमान और लंबे दिन इसकी अनुमति देते हैं। इन कठोर बढ़ती परिस्थितियों के कारण, आर्कटिक टुंड्रा विशेष रूप से गड़बड़ी (बायोमास को कम करने वाले व्यवधान, जैसे कि भारी मशीनरी से गुज़रने वाली और कुछ पौधों को स्क्वीश करना) के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील है।

    आर्कटिक टुंड्रा में पौधे आम तौर पर जमीन से नीचे होते हैं और इसमें कम झाड़ियाँ, स्फाग्नम मॉस, घास, लाइकेन और छोटे फूलों वाले पौधे (आकृति\(\PageIndex{k}\)) शामिल होते हैं। कारिबू बड़ी संख्या में कीटों की तरह इस वृद्धि को खिलाते हैं। प्रवासी पक्षियों के झुंड, विशेष रूप से जलपक्षी, गर्मियों में अपने युवाओं को पालने के लिए टुंड्रा पर आक्रमण करते हैं, उन्हें जलीय अकशेरुकी और कशेरुकाओं की एक विशाल विविधता पर खिलाते हैं। जैसे ही संक्षिप्त आर्कटिक गर्मी करीब आती है, पक्षी दक्षिण की ओर उड़ते हैं, और सभी कुछ स्थायी निवासी, एक या दूसरे तरीके से, सर्दियों को निष्क्रिय अवस्था में बिताने के लिए खुद को तैयार करते हैं।

    पानी का एक पूल जो लाल और नारंगी लाइकेन, कम उगने वाले पौधे और बिखरी हुई चट्टानों से घिरा हुआ है
    चित्र\(\PageIndex{k}\): टुंड्रा में कम उगने वाले पौधे जैसे लाइकेन और घास आम हैं। क्रेडिट: फ़्लिकर द्वारा नुनावुत टुंड्रा: माई नुनावुत को CC-BY के तहत लाइसेंस प्राप्त है।

    गुण

    निम्नलिखित स्रोतों से मेलिसा हा द्वारा संशोधित: