44.3: Biomes duniani

Ujuzi wa Kuendeleza

• Kutambua mambo mawili makubwa abiotic kwamba kuamua biomes duniani
• Kutambua sifa ya kutofautisha ya kila moja ya biomes nane kuu duniani

Biomes za Dunia zinajumuishwa katika makundi mawili makuu: duniani na majini. Biomes duniani ni msingi wa ardhi, wakati biomes ya majini ni pamoja na biomes bahari na maji safi. Biomes nane kuu duniani duniani ni kila tofauti na joto la tabia na kiasi cha mvua. Kulinganisha jumla ya kila mwaka ya mvua na kushuka kwa mvua kutoka biome moja hadi nyingine hutoa dalili kuhusu umuhimu wa mambo ya abiotic katika usambazaji wa biomes. Tofauti ya joto kwa misingi ya kila siku na msimu pia ni muhimu kwa kutabiri usambazaji wa kijiografia wa biome na aina ya mimea katika biome. Usambazaji wa biomes hizi unaonyesha kwamba biome hiyo inaweza kutokea katika maeneo ya kijiografia tofauti na hali ya hewa sawa (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)).

Sanaa Connection

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Kila moja ya biomes kuu duniani inajulikana na joto la tabia na kiasi cha mvua. Barafu ya polar na milima pia huonyeshwa.

Ni ipi kati ya taarifa zifuatazo kuhusu biomes ni uongo?

1. Chaparral inaongozwa na vichaka.
2. Savannas na mbuga za joto zinaongozwa na nyasi.
3. Misitu ya boreal inaongozwa na miti ya deciduous.
4. Lichens ni ya kawaida katika tundra ya arctic.

Msitu wa mvua wa kitropiki

Misitu ya mvua ya kitropiki pia inajulikana kama misitu ya mvua ya kitropiki. Biome hii inapatikana katika mikoa ya equator (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Mimea ina sifa ya mimea yenye majani mapana ambayo yanaanguka mwaka mzima. Tofauti na miti ya misitu ya uharibifu, miti katika biome hii haina kupoteza msimu wa majani yanayohusiana na tofauti katika joto na jua; misitu hii ni “evergreen” kila mwaka.

Maelezo ya joto na jua ya misitu ya mvua ya kitropiki ni imara sana ikilinganishwa na ile ya biomes nyingine duniani, huku halijoto huanzia 20 °C hadi 34 °C (68 °F hadi 93 °F). Wakati mtu analinganisha tofauti ya joto ya kila mwaka ya misitu ya mvua ya kitropiki na ile ya biomes nyingine za misitu, ukosefu wa tofauti ya joto ya msimu katika misitu ya mvua ya kitropiki inakuwa dhahiri. Ukosefu huu wa msimu unasababisha ukuaji wa mimea ya kila mwaka, badala ya ukuaji wa msimu (spring, majira ya joto, na kuanguka) unaoonekana katika biomes nyingine. Tofauti na mazingira mengine, mazingira ya kitropiki hawana siku ndefu na siku fupi wakati wa mzunguko wa kila mwaka. Badala yake, kiasi cha kila siku cha jua (saa 11—12 kwa siku) hutoa mionzi ya jua zaidi, na hivyo, muda mrefu zaidi wa ukuaji wa mimea.

Mvua ya kila mwaka katika misitu ya mvua ya kitropiki ni kati ya cm 125 hadi 660 (50—200 in) na tofauti ya kila mwezi. Wakati jua na joto hubakia thabiti, mvua ya kila mwaka inatofautiana sana. Misitu ya mvua ya kitropiki ina miezi ya mvua ambayo inaweza kuwa na zaidi ya sentimita 30 (11—12 ndani) ya mvua, pamoja na miezi kavu ambamo kuna chini ya sentimita 10 (3.5 katika) ya mvua. Hata hivyo, mwezi kame zaidi wa msitu wa mvua wa kitropiki bado unazidi mvua ya kila mwaka ya biomes nyingine, kama vile jangwa.

Misitu ya mvua ya kitropiki ina tija kubwa ya msingi ya wavu kwa sababu joto la kila mwaka na maadili ya mvua katika maeneo haya ni bora kwa ukuaji wa mimea. Kwa hiyo, majani ya kina yaliyopo katika msitu wa mvua ya kitropiki husababisha jamii za mimea yenye aina nyingi za juu sana (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Misitu ya mvua ya kitropiki ina aina nyingi za miti kuliko biome nyingine yoyote; kwa wastani kati ya spishi 100 na 300 za miti zipo katika hekta moja (ekari 2.5) za Amerika Kusini. Njia moja ya kutazama hii ni kulinganisha tabaka tofauti za usawa ndani ya biome ya misitu ya mvua ya kitropiki. Kwenye sakafu ya misitu ni safu ndogo ya mimea na jambo la kuoza mmea. Zaidi ya hayo ni chini ya majani mafupi ya shrubby. Safu ya miti inatoka juu ya understory hii na inakabiliwa na kamba ya juu iliyofungwa - safu ya juu ya juu ya matawi na majani. Baadhi ya miti ya ziada hujitokeza kupitia kamba hii ya juu iliyofungwa. Tabaka hizi hutoa makazi tofauti na magumu kwa aina mbalimbali za mimea, fungi, wanyama, na viumbe vingine ndani ya misitu ya mvua ya kitropiki. Kwa mfano, epiphytes ni mimea inayokua kwenye mimea mingine, ambayo kwa kawaida haifai. Epiphytes hupatikana katika biomes ya misitu ya mvua ya kitropiki. Aina nyingi za wanyama hutumia mimea mbalimbali na muundo tata wa misitu ya mvua ya kitropiki kwa ajili ya chakula na makao. Viumbe vingine huishi mita kadhaa juu ya ardhi na wamebadilishwa na maisha haya ya arboreal.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Misitu ya mvua ya kitropiki, kama vile misitu hii ya Madre de Dios, Peru, karibu na Mto Amazon, ina aina nyingi za aina. (mikopo: Roosevelt Garcia)

Savannas

Savannas ni mbuga zilizo na miti iliyotawanyika, na ziko Afrika, Amerika ya Kusini, na Australia ya kaskazini (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Savana ni moto, maeneo ya kitropiki yenye wastani wa joto kutoka 24 °C hadi 29 °C (75 °F hadi 84 °F) na mvua ya kila mwaka ya cm 10—40 (3.9—15.7 ndani). Savannas zina msimu mkubwa wa kavu; kwa sababu hii, miti ya misitu haikua kama inavyofanya katika msitu wa mvua wa kitropiki (au biomes nyingine za misitu). Matokeo yake, ndani ya nyasi na forbs (mimea ya maua ya herbaceous) ambayo inatawala savanna, kuna miti michache (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Kwa kuwa moto ni chanzo muhimu cha usumbufu katika biome hii, mimea imebadilika mifumo ya mizizi iliyoendelezwa vizuri ambayo inawawezesha kukua tena baada ya moto.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Savannas, kama hii katika Taita Hills Wanyamapori Sanctuary nchini Kenya, inaongozwa na nyasi. (mikopo: Christopher T. Cooper)

Jangwa la Subtropical

Majangwa ya kitropiki yanapo kati ya 15° na 30° kaskazini na kusini mwa latitude na yanazingatia kitropiki cha Saratani na Capricorn (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Biome hii ni kavu sana; katika miaka kadhaa, uvukizi unazidi mvua. Jangwa la joto la chini la tropiki linaweza kuwa na joto la uso wa udongo wa mchana juu ya 60 °C (140 °F) na joto la usiku linakaribia 0 °C (32 °F). Katika jangwa baridi, joto linaweza kuwa juu kama 25 °C na linaweza kushuka chini ya -30 °C (-22 °F). Jangwa la Subtropical lina sifa ya mvua ya chini ya kila mwaka ya chini ya cm 30 (12 in) na tofauti kidogo ya kila mwezi na ukosefu wa uhakika katika mvua. Katika baadhi ya matukio, mvua ya kila mwaka inaweza kuwa chini kama 2 cm (0.8 in) katika jangwa la chini lililopo katikati ya Australia (“The Outback”) na Afrika ya kaskazini.

Mimea na tofauti ndogo ya wanyama wa biome hii ni karibu na mvua hii ya chini na haitabiriki. Jangwa kavu sana hukosa uoto wa kudumu unaoishi kuanzia mwaka mmoja hadi ujao; badala yake, mimea mingi ni ya mwaka inayokua haraka na kuzaa wakati mvua inatokea, halafu hufa. Mimea mingine mingi katika maeneo haya ina sifa ya kuwa na idadi ya marekebisho ambayo huhifadhi maji, kama vile mizizi ya kina, majani yaliyopunguzwa, na shina za kuhifadhi maji (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Mimea ya mbegu jangwani huzalisha mbegu ambazo zinaweza kuwa katika dormancy kwa muda mrefu kati ya mvua. Marekebisho katika wanyama wa jangwa ni pamoja na tabia ya usiku na kuchimba.

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Ili kupunguza kupoteza maji, mimea mingi ya jangwa ina majani madogo au majani yoyote. Majani ya ocotillo (Fouquieria splendens), yaliyoonyeshwa hapa katika Jangwa la Sonora karibu na Gila Bend, Arizona, huonekana tu baada ya mvua, na kisha hupigwa.

Chaparral

Chaparral pia huitwa msitu wa kusugua na hupatikana huko California, kando ya Bahari ya Mediterranean, na kando ya pwani ya kusini ya Australia (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Mvua ya kila mwaka katika biome hii ni kati ya sentimita 65 hadi 75 (25.6—29.5 in), na mvua nyingi huanguka wakati wa baridi. Summers ni kavu sana na mimea mingi ya chaparral ni dormant wakati wa majira ya joto. Mimea ya chaparral, iliyoonyeshwa kwenye Kielelezo\(\PageIndex{5}\), inaongozwa na vichaka na inachukuliwa kwa moto wa mara kwa mara, na mimea mingine inayozalisha mbegu ambazo zinaota tu baada ya moto wa moto. Majivu yaliyoachwa nyuma baada ya moto yana matajiri katika virutubisho kama nitrojeni ambayo huzaa udongo na kukuza upyaji wa mimea.

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Chaparral inaongozwa na vichaka. (mikopo: Miguel Vieira)

Nyasi za joto

Nyasi za joto hupatikana katika Amerika ya Kaskazini ya Kati, ambako pia hujulikana kama prairies; pia ni katika Eurasia, ambako hujulikana kama steppes (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)). Nyasi za joto zimeonyesha mabadiliko ya kila mwaka katika joto na joto la joto na baridi za baridi. Tofauti ya joto ya kila mwaka hutoa misimu maalum ya kukua kwa mimea. Ukuaji wa mimea inawezekana wakati joto ni joto la kutosha ili kuendeleza ukuaji wa mimea na wakati maji ya kutosha yanapatikana, ambayo hutokea katika spring, majira ya joto, na kuanguka. Wakati mwingi wa majira ya baridi, joto ni la chini, na maji, ambayo yanahifadhiwa kwa namna ya barafu, haipatikani kwa ukuaji wa mimea.

Upepo wa mvua wa kila mwaka huanzia sentimita 25 hadi 75 (9.8—29.5 ndani). Kwa sababu ya mvua ya chini ya kila mwaka katika nyasi zenye joto, kuna miti michache isipokuwa kwa yale yanayopatikana inakua kando ya mito au mito. mimea kubwa huelekea wajumbe wa nyasi na baadhi prairies kuendeleza idadi ya wanyama malisho Kielelezo\(\PageIndex{6}\). Mimea ni mnene sana na udongo una rutuba kwa sababu subsurface ya udongo imejaa mizizi na rhizomes (chini ya ardhi inatokana) ya nyasi hizi. Mizizi na rhizomes hufanya nanga mimea ndani ya ardhi na kujaza nyenzo za kikaboni (humus) katika udongo wakati wanapokufa na kuoza.

Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Bison ya Marekani (Bison bison), inayoitwa zaidi nyati, ni mamalia ya malisho ambayo mara moja yalikuwa na mabwawa ya Marekani kwa idadi kubwa. (mikopo: Jack Dykinga, USDA Huduma ya Utafiti wa Kilimo)

Moto, hasa unasababishwa na umeme, ni usumbufu wa asili katika nyasi za joto. Wakati moto unapokandamizwa katika nyasi za joto, mimea hatimaye inabadilika kusugua na misitu mingi. Mara nyingi, marejesho au usimamizi wa nyasi za joto huhitaji matumizi ya kuchomwa kwa kudhibitiwa ili kuzuia ukuaji wa miti na kudumisha nyasi.

Misitu ya baridi

Misitu ya kawaida ni biome ya kawaida katika Amerika ya Kaskazini mashariki, Ulaya Magharibi, Asia ya Mashariki, Chile, na New Zealand (Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Biome hii inapatikana katika mikoa ya katikati ya latitude. Joto huwa kati ya -30 °C na 30 °C (-22 °F hadi 86 °F) na kushuka hadi chini ya kufungia kila mwaka. Joto hili linamaanisha kuwa misitu yenye joto imefafanua misimu ya kukua wakati wa spring, majira ya joto, na kuanguka mapema. Upepo ni mara kwa mara kiasi mwaka mzima na ni kati ya sentimita 75 na sentimita 150 (29.5—59 ndani).

Kwa sababu ya mvua ya wastani na joto, miti ya deciduous ni mmea mkubwa katika biome hii (Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Miti ya miti hupoteza majani yao kila kuanguka na kubaki bila majani wakati wa baridi. Kwa hiyo, hakuna photosynthesis hutokea katika miti ya deciduous wakati wa majira ya baridi. Kila chemchemi, majani mapya yanaonekana kama joto linaongezeka. Kwa sababu ya kipindi cha dormant, uzalishaji wa msingi wa misitu ya joto ni chini ya ile ya misitu ya mvua ya kitropiki. Aidha, misitu yenye joto huonyesha tofauti ndogo ya aina ya miti kuliko biomes ya misitu ya mvua ya kitropiki.

Kielelezo\(\PageIndex{7}\): Miti ya miti ni mmea mkubwa katika misitu yenye joto. (mikopo: Oliver Herold)

Miti ya misitu yenye joto hujitokeza nje na kuvua sehemu kubwa ya ardhi; hata hivyo, biome hii ni wazi zaidi kuliko misitu ya mvua ya kitropiki kwa sababu miti katika misitu yenye joto haipati mirefu kama miti katika misitu ya mvua ya kitropiki. Udongo wa misitu yenye joto ni matajiri katika virutubisho vya kikaboni na vya kikaboni. Hii ni kutokana na safu nyembamba ya takataka ya majani kwenye sakafu ya misitu. Kama takataka hii ya majani inavyoharibika, virutubisho vinarudi kwenye udongo. Takataka ya majani pia hulinda udongo kutokana na mmomonyoko wa ardhi, hutenganisha ardhi, na hutoa makazi kwa uti wa mgongo (kama vile mdudu wa kidonge au roly-aina nyingi, Armadillidium vulgare) na wanyama wao wanaokula wanyama, kama vile salamander yenye kuungwa mkono nyekundu (Plethodon cinereus).

Misitu ya Boreal

Msitu wa boreal, pia unaojulikana kama taiga au msitu wa coniferous, hupatikana kusini mwa Circle ya Arctic na kote Canada, Alaska, Urusi, na Ulaya ya kaskazini (Kielelezo\(\PageIndex{8}\)). Biome hii ina baridi, kavu na baridi, baridi, mvua ya joto. Upepo wa mvua wa kila mwaka unatoka sm 40 hadi sentimita 100 (15.7—39 ndani) na kwa kawaida huchukua umbo la theluji. Uvukizi mdogo hutokea kwa sababu ya joto la baridi.

Winters ndefu na baridi katika misitu ya boreal imesababisha predominance ya mimea yenye kuzaa baridi. Hizi ni miti ya coniferous ya kijani kama pine, spruce, na fir, ambayo huhifadhi majani yao ya sindano kila mwaka. Evergreen miti inaweza photosynthesize mapema katika spring kuliko miti deciduous kwa sababu nishati kidogo kutoka jua inahitajika kwa joto la jani sindano kuliko jani pana. Hii inafaidika miti ya kawaida, ambayo inakua kwa kasi zaidi kuliko miti ya miti katika misitu ya boreal. Aidha, udongo katika mikoa ya misitu ya boreal huwa na tindikali na nitrojeni kidogo inapatikana. Majani ni muundo wa tajiri wa nitrojeni na miti ya deciduous inapaswa kuzalisha seti mpya ya miundo hii yenye utajiri wa nitrojeni kila mwaka. Kwa hiyo, miti ya coniferous ambayo huhifadhi sindano za nitrojeni inaweza kuwa na faida ya ushindani juu ya miti iliyopandwa kwa majani.

Uzalishaji wa msingi wa misitu ya boreal ni ya chini kuliko ile ya misitu yenye joto na misitu ya mvua ya kitropiki. Majani ya juu ya ardhi ya misitu ya boreal ni ya juu kwa sababu aina hizi za miti zinazokua polepole zinaishi kwa muda mrefu na hujilimbikiza majani yaliyosimama kwa muda. Aina ya mimea tofauti ni chini ya ile inayoonekana katika misitu ya baridi na misitu ya kitropiki ya mvua. Misitu ya boreal haina mambo yaliyotamkwa ya muundo wa misitu iliyopambwa inayoonekana katika misitu ya mvua ya kitropiki. Mfumo wa msitu wa boreal mara nyingi ni safu ya mti tu na safu ya chini (Kielelezo\(\PageIndex{8}\)). Wakati sindano za conifer zimepungua, hutengana polepole zaidi kuliko majani mapana; kwa hiyo, virutubisho vichache vinarudi kwenye udongo kwa ukuaji wa mimea ya mafuta.

Kielelezo\(\PageIndex{8}\): Msitu wa boreal (taiga) una mimea ya chini ya uongo na miti ya conifer. (mikopo: L.B Brubaker)

Arctic Tundra

Tundra ya Arctic iko kaskazini ya misitu ya boreal ya subarctic na iko katika mikoa ya Arctic ya hekta ya kaskazini (Kielelezo\(\PageIndex{9}\)). Halijoto ya baridi ya wastani ni -34 °C (-34 °F) na wastani wa joto la majira ya joto ni kutoka 3 °C hadi 12 °C (37 °F—52 °F). Mimea katika tundra ya aktiki ina msimu mfupi sana wa kukua wa takriban wiki 10—12. Hata hivyo, wakati huu, kuna karibu masaa 24 ya mchana na ukuaji wa mmea ni wa haraka. Upepo wa kila mwaka wa tundra ya Arctic ni mdogo sana na tofauti kidogo ya kila mwaka katika mvua. Na, kama katika misitu ya boreal, kuna uvukizi mdogo kutokana na joto la baridi.

Mimea katika tundra ya Arctic kwa ujumla ni chini ya ardhi (Kielelezo\(\PageIndex{9}\)). Kuna aina kidogo tofauti, chini wavu uzalishaji wa msingi, na chini ya majani aboveground. Udongo wa tundra ya Arctic unaweza kubaki katika hali ya kudumu iliyohifadhiwa inayojulikana kama permafrost. Permafrost inafanya kuwa haiwezekani kwa mizizi kupenya ndani ya udongo na kupunguza kasi ya kuoza kwa suala la kikaboni, ambayo inhibitisha kutolewa kwa virutubisho kutoka kwa suala la kikaboni. Wakati wa kupanda, ardhi ya tundra ya Arctic inaweza kufunikwa kabisa na mimea au lichens.

Kielelezo\(\PageIndex{9}\): Mimea ya chini ya kukua kama vile Willow ya shrub inatawala mazingira ya tundra, iliyoonyeshwa hapa katika Refuge la Taifa la Wanyamapori (mikopo: USFWS Arctic National Wanyamapori Refuge)

Unganisha na Kujifunza

Tazama hii Discovery Assignment: Biomes video kwa maelezo ya jumla ya biomes. Ili kuchunguza zaidi, chagua moja ya biomes kwenye orodha ya kucheza iliyopanuliwa: jangwa, savanna, msitu wa baridi, nyasi za joto, tropiki, tundra.

Muhtasari

Dunia ina biomes duniani na biomes za majini. Biomes ya majini ni pamoja na mazingira ya maji safi na ya baharini. Kuna biomes nane kuu duniani: misitu ya mvua ya kitropiki, savannas, jangwa la chini, chaparral, mbuga za baridi, misitu ya baridi, misitu ya boreal, na tundra ya Arctic. Biome hiyo inaweza kutokea katika maeneo tofauti ya kijiografia na hali ya hewa sawa. Joto na mvua, na tofauti katika zote mbili, ni mambo muhimu ya abiotic ambayo huunda muundo wa jamii za wanyama na mimea katika biomes duniani. Baadhi ya biomes, kama vile mbuga za joto na misitu yenye joto, zina misimu tofauti, na hali ya hewa ya baridi na hali ya hewa ya joto hubadilisha mwaka mzima. Katika biomes ya joto, yenye unyevu, kama vile msitu wa mvua ya kitropiki, uzalishaji wa msingi wa wavu ni wa juu, kama joto la joto, maji mengi, na ukuaji wa mimea ya mafuta ya msimu wa kukua kwa mwaka mzima. Biomes nyingine, kama vile jangwa na tundra, zina uzalishaji mdogo wa msingi kutokana na joto kali na uhaba wa maji yanayopatikana.

Sanaa Connections

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): 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.

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