8.2: Biomes duniani

Kwa sababu kila biome inafafanuliwa na hali ya hewa, biome hiyo inaweza kutokea katika maeneo tofauti ya kijiografia yenye hali ya hewa sawa (takwimu\(\PageIndex{a}\)). Unaweza zaidi kuchunguza usambazaji wa biomes kwa kutumia HHMI Biome Viewer.

Kielelezo\(\PageIndex{a}\): Kila moja ya biomes kuu nane duniani inajulikana na joto la tabia na kiasi cha mvua. Misitu ya kitropiki hupatikana karibu na ikweta (mstari mweusi mweusi). Savannas ni kaskazini au kusini mwa misitu ya kitropiki. Jangwa hutokea kwa digrii 30 kaskazini na kusini (iliyopigwa mstari mweusi). Chaparral iko kusini mwa California, karibu na bahari ya Mediterranean, kwenye ncha ya kusini ya Afrika, na kando ya pwani ya kusini magharibi mwa Australia. Misitu yenye joto hupatikana mashariki mwa Marekani, ncha ya Amerika Kusini, Ulaya magharibi, Asia ya kaskazini mashariki, Australia mashariki, na New Zealand. Misitu ya Boreal hupatikana Canada, nchi za Scandinavia, na Urusi. Mbuga za joto hupatikana magharibi mwa Amerika Kusini, Marekani ya kati, Ulaya magharibi, na Asia ya kati. Tundra iko kaskazini mwa ramani. Sehemu kubwa ya Greenland ni barafu la polar. Milima muhimu ni pamoja na Sierra Nevada, Milima ya Rocky, Andes, na Milima ya Mitumba.

Kuna biomes nane kuu duniani: misitu ya mvua ya kitropiki, savannas, jangwa, chaparral, mbuga za baridi, misitu ya baridi, taiga (misitu boreal), na tundra ya Arctic.

Misitu ya mvua ya kitropiki

Misitu ya mvua ya kitropiki, iliyopatikana katika mikoa ya ikweta (takwimu\(\PageIndex{a}\)), ni biome zaidi ya biodiferse duniani (takwimu\(\PageIndex{b}\)). Katika ulimwengu wa Magharibi, msitu wa mvua ya kitropiki unafikia maendeleo yake kamili katika misitu ya Amerika ya Kati na Kusini. Miti ni mirefu sana na ya aina nyingi za spishi. Mmoja mara chache hupata miti miwili ya aina hiyo inakua karibu na kila mmoja. Wanyama wengi — mamalia na viumbehai, pamoja na ndege na wadudu — wanaishi katika miti.

Kielelezo\(\PageIndex{b}\): Aina tofauti ni juu sana katika misitu ya mvua ya kitropiki, kama vile misitu hii ya Madre de Dios, Peru, karibu na Mto Amazon. (mikopo: Roosevelt Garcia)

Hii viumbe hai ni chini ya tishio la ajabu hasa kupitia magogo na ukataji miti kwa kilimo. Misitu ya mvua ya kitropiki pia imeelezewa kama maduka ya dawa ya asili kwa sababu ya uwezekano wa madawa mapya ambayo kwa kiasi kikubwa hufichwa katika kemikali zinazozalishwa na utofauti mkubwa wa mimea, wanyama, na viumbe vingine. Mimea ina sifa ya mimea yenye kueneza mizizi na majani mapana. Miti yenye majani mengi ni ya kijani, na majani ambayo yanaendelea mwaka mzima, lakini katika misitu ya msimu wa kitropiki (tazama hapa chini), baadhi ni deciduous, na majani kuanguka katika msimu wa kavu.

Maelezo ya joto na jua ya misitu ya mvua ya kitropiki ni imara kwa kulinganisha na biomes nyingine za duniani, na joto la wastani linaloanzia 20 ^o C hadi 34 ^{o C (68 o} F hadi 93 ^o F). Joto la mwezi hadi mwezi ni mara kwa mara katika misitu ya mvua ya kitropiki, kinyume na misitu mbali na ikweta. Ukosefu huu wa msimu wa joto husababisha ukuaji wa mimea ya kila mwaka badala ya ukuaji wa msimu tu. Tofauti na mazingira mengine, kiasi thabiti cha kila siku cha jua (masaa 11—12 kwa siku mwaka mzima) hutoa mionzi ya jua zaidi na hivyo fursa zaidi kwa uzalishaji wavu wa msingi (kipimo cha jinsi kaboni inavyohifadhiwa na usanisinuru unaotokea katika jamii).

Mvua ya kila mwaka katika misitu ya mvua ya kitropiki ni kati ya cm 125 hadi 660 (50—200 ndani). Baadhi ya misitu ya mvua ya kitropiki huwa na mvua thabiti kiasi ilhali nyingine (misitu ya msimu wa kitropiki) ina miezi tofauti ya mvua, ambapo kunaweza kuwa na zaidi ya sentimita 30 (11—12 katika) ya mvua, pamoja na miezi kavu ambamo kuna chini ya sentimita 10 (3.5 katika) ya mvua. Hata hivyo, mwezi mkali zaidi wa msitu wa mvua wa kitropiki bado unaweza kuzidi mvua ya kila mwaka ya biomes nyingine, kama vile jangwa.

Misitu ya mvua ya kitropiki ina sifa ya kuweka wima ya mimea na kuundwa kwa makazi tofauti kwa wanyama ndani ya kila safu. Mimea ni mnene sana kwamba mwanga mdogo hufikia sakafu ya misitu. Kwenye sakafu ya misitu ni safu ndogo ya mimea na jambo la kuoza mmea. Zaidi ya hayo ni chini ya hadithi ya majani mafupi, ya shrubby. Safu ya miti kuongezeka juu ya understory hii na ni topped na canopy kufungwa juu-kushinda overhead safu 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, wanyama, na viumbe vingine. Aina nyingi za wanyama hutumia aina mbalimbali za mimea na muundo tata wa misitu ya mvua ya kitropiki kwa ajili ya chakula na makao. Viumbe vingine huishi mita kadhaa juu ya ardhi, mara chache hushuka kwenye sakafu ya misitu.

Epiphytes

Epiphytes ni mimea inayoishi kwenye mimea yenye sturdier. Hawana chakula kutoka kwa mwenyeji wao kama mimea ya vimelea inavyofanya. Kwa sababu mizizi yao haifikii ardhi, hutegemea hewa ili kuwaletea unyevu na virutubisho isokaboni. Mifano ya epiphytes ni pamoja na orchids nyingi, ferns (takwimu\(\PageIndex{c}\)), na bromeliads (wanachama wa familia ya mananasi kama “Kihispania moss”).

Kielelezo\(\PageIndex{c}\): Epiphytes, fern nzuri (Niphidium crassifolium), kukua katika Hifadhi ya Taifa ya Soberania huko Panama. Picha na Katja Schulz (CC-BY)

Mchanga wa Tropical

Wakati uzalishaji ni wa juu katika misitu ya mvua ya kitropiki, udongo wenyewe huwa na ubora duni sana. Kwa sababu ya mvua kubwa, virutubisho huwashwa haraka nje ya udongo wa juu isipokuwa ni kuingizwa katika mimea ya misitu. Kama uchafu wa mimea na wanyama huanguka chini, huharibika haraka kwa sababu ya joto na unyevu huko. Hivyo madini hupatikana hasa katika mimea ya misitu, si katika udongo. Wakati mimea imeondolewa na kilimo kilijaribu, udongo hupoteza uzazi haraka. Hali hiyo inazidi kuwa mbaya zaidi na ukosefu wa humus. Zaidi ya hayo, udongo wa juu hauwezi kuwa mzito zaidi ya cm 5 (~ 2 inchi), na wengi wa udongo huu una maudhui ya juu ya chuma na alumini. Mara baada ya kufichuliwa na jua, udongo huu huoka haraka ndani ya nyenzo zenye matofali ambazo haziwezi kulimwa.

Savannas

Savannas ina mimea ya kudumu, herbaceous (mimea isiyo ya ngozi ambayo inaendelea kwa zaidi ya mwaka mmoja) na miti iliyotawanyika, na iko Afrika, Amerika ya Kusini, na kaskazini mwa Australia. Savana kwa kawaida huwa 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). Savana huwa na msimu mkubwa wa kavu; kwa sababu hii, miti ya misitu haikua kama inavyofanya katika msitu wa mvua wa kitropiki. Matokeo yake, nyasi na forbs (mimea ya herbaceous isipokuwa nyasi) ni kubwa (takwimu\(\PageIndex{d-e}\)). Kwa kuwa moto ni chanzo muhimu cha usumbufu katika biome hii, mimea imebadilika mifumo ya mizizi iliyoendelezwa vizuri ambayo inawawezesha kurudi haraka baada ya moto. Kulingana na eneo hilo, wanyama wakubwa wa kufuga kama twiga, pundamilia, na magazeli na wanyama wao (duma, simba n.k.) wanapatikana savana.

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

Kielelezo\(\PageIndex{e}\): Ingawa savannas zinaongozwa na nyasi, misitu ndogo, kama vile hii katika Mount Archer National Park katika Queensland, Australia, inaweza dot mazingira. (mikopo: “Ethel Aardvark” /Wikimedia Commons)

Jangwa

Jangwa zipo kati ya 15 ^o na 30 ^o kaskazini na kusini latitude. Kama ilivyojadiliwa katika sehemu ya awali (Hali ya hewa na Biomes), jangwa ni mara nyingi ziko juu ya downwind, au upande lee, ya safu ya mlima kutokana na athari kivuli mvua. Hii ni mfano wa jangwa la Amerika Kaskazini, kama vile jangwa la Mohave na Sonoran na Jangwa la Bonde kubwa lililotajwa hapo awali. Jangwa katika mikoa mingine (tradewind jangwa), kama Sahara na Outback ya Australia (zote zilizotajwa hapo awali) pamoja na Jangwa la Namib katika Afrika kusini magharibi na ni kavu kwa sababu ya shinikizo la juu, hewa kavu ikishuka kwenye latitudo hizo.

Jangwa ni kavu sana; uvukizi kawaida unazidi mvua. Jangwa ni 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. Miaka mingine inaweza kupokea kiasi kidogo cha mvua, wakati wengine wanapokea zaidi. Katika baadhi ya matukio, mvua ya kila mwaka inaweza kuwa chini kama 2 cm (0.8 in) katika jangwa lililopo katikati ya Australia (“The Outback”) na Afrika ya kaskazini.

Jangwa la moto (jangwa la chini) linaweza kuwa na joto la uso wa udongo wa mchana juu ya 60 ^o C (140 ^o F) na joto la usiku linakaribia 0 ^o C (32 ^o F). Majangwa ya baridi ambayo hupata joto la kufungia wakati wa majira ya baridi na mvua yoyote iko katika hali ya theluji. Jangwa kubwa kati ya jangwa hili ni Jangwa la Gobi kaskazini mwa China na kusini mwa Mongolia, Jangwa la Taklimakan magharibi mwa China, Jangwa la Turkestan, na Jangwa la Bonde Kuu la Marekani.

Aina ya chini ya biome hii inahusiana kwa karibu na mvua yake ya chini na haitabiriki. Licha ya utofauti mdogo, aina za jangwa zinaonyesha marekebisho ya kuvutia kwa ukali wa mazingira yao. 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 ya kudumu katika jangwa ina sifa za marekebisho ambayo huhifadhi maji: mizizi ya kina, majani yaliyopunguzwa, na shina za kuhifadhi maji (takwimu\(\PageIndex{f}\)). Mimea ya mbegu jangwani huzalisha mbegu ambazo zinaweza kulala dormant kwa muda mrefu kati ya mvua. Maisha mengi ya wanyama katika jangwa yamebadilishwa na maisha ya usiku, kutumia masaa ya mchana ya moto chini ya ardhi. Jangwa la Namib ni kongwe kabisa duniani, na pengine limekuwa kavu kwa zaidi ya miaka milioni 55. Inasaidia aina kadhaa za aina (aina zilizopatikana pale tu) kwa sababu ya umri huu mkubwa. Kwa mfano, gymnosperm isiyo ya kawaida Welwitschia mirabilis ni aina pekee iliyopo ya utaratibu mzima wa mimea. Pia kuna aina tano za reptilia zinazoonekana kuwa endemic kwa Namib.

Kielelezo\(\PageIndex{f}\): Mimea mingi ya jangwa ina majani madogo au hakuna majani wakati wote ili kupunguza kupoteza maji. Majani ya ocotillo, yaliyoonyeshwa hapa katika Jangwa la Chihuahuan katika Big Bend National Park, Texas, yanaonekana tu baada ya mvua na kisha kumwaga. (mikopo “wazi ocotillo”: “Kipeperushi” /Wikimedia Commons)

Wanyama wengi jangwani (mamalia, mijusi na nyoka, wadudu, na hata ndege wengine) hubadilishwa kwa kuchimba ili kuepuka joto kali la jua la jangwa. Wengi wao hupunguza mawimbi yao kwa ajili ya chakula hata usiku.

Uzalishaji wa msingi wa jangwa ni mdogo. Uzalishaji wa juu wakati mwingine unaweza kupatikana kwa umwagiliaji, lakini faida hizi mara nyingi huwa za muda mfupi tu kwa sababu husababisha kujengwa kwa chumvi na madini. Sehemu kubwa za jangwa la zamani lisilozalisha nchini Marekani, Israel, na Misri zimebadilishwa kuwa mashamba yenye rutuba kwa njia ya umwagiliaji. Hata hivyo, hata maji bora ya umwagiliaji yana chumvi zilizoharibika. Kwa sababu mvua katika jangwa ni ndogo sana, maji yoyote ambayo hayakimbiki mara moja hubakia karibu na uso na kwa kiasi kikubwa hupotea na uvukizi. Chumvi ambazo hubeba zinasalia karibu na juu ya udongo. Mkusanyiko wao unaweza kufanya udongo kuwa alkali (msingi) na hivyo chumvi kwamba ni marufuku kwa kilimo (takwimu\(\PageIndex{g}\)). Nchini U.S., hali ni kali hasa katika Bonde Kuu kwa sababu maji yanayotiririka chini kutoka milima-yenye kubeba mzigo wake wa chumvi iliyovunjikwa-hawezi kutiririka hadi baharini lakini hutiririka tu kwenye sakafu ya bonde na huvukiza.

Kielelezo\(\PageIndex{g}\): Maumbo ya chumvi kwenye Bonde la Badwater huko Death Valley, California. Madini hujilimbikiza wakati mabwawa ya maji katika eneo hili la chini, na kufanya hali haiwezekani kwa kilimo. Mimea mingine, kama pickleweed na chumvi, hubadilishwa kukua karibu na kando ya kujaa chumvi. Picha na “Mike” Michael L. Baird (CC-BY).

Mediterranean kusugua (Chaparral

Mediterranean scrub, pia huitwa chaparral au scrub msitu na hupatikana katika California, pamoja na Bahari ya Mediterranean, na pwani ya kusini ya Australia (takwimu\(\PageIndex{h}\)). 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.

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

Mediterranean scrub mimea inaongozwa na vichaka na ni ilichukuliwa na moto mara kwa mara, na baadhi ya mimea kuzalisha mbegu kwamba kuota tu baada ya moto moto. Majivu yaliyoachwa nyuma baada ya moto yana matajiri katika virutubisho kama nitrojeni na kuimarisha udongo, kukuza upyaji wa mimea. Moto ni sehemu ya asili ya matengenezo ya biome hii. Miti katika chaparral ni zaidi ya mialoni, yote ya deciduous na evergreen. Kuchunguza mialoni na vichaka kama manzanita na lilac ya California (sio jamaa ya lilac ya mashariki) huunda vidogo, vichaka vya kijani. Mimea hii yote imechukuliwa na ukame kwa njia kama vile waxy, mipako isiyo na maji kwenye majani yao. Mimea mingi inayostawi katika mkoa mmoja wa chaparral hupandwa kwa mafanikio katika mikoa mingine ya chaparral. Kwa mfano, mizabibu, mizaituni, na tini kutoka miti yao ya asili Mediterranean na mikaratusi kutoka Australia kustawi katika Calif Hata hivyo, bluu gum eucalyptus kutoka Australia huvuruga mazingira ya California kwa kubadilisha hydrology na outcompeting mimea asili

Nyasi za joto

Nyasi za joto hupatikana katika Amerika ya Kaskazini ya Kati, ambako pia hujulikana kama prairies (takwimu\(\PageIndex{i}\)), na katika Eurasia, ambako hujulikana kama steppes. Nyasi za kawaida zimetangaza kushuka kwa kila mwaka kwa 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, ambayo hutokea katika spring, majira ya joto, na kuanguka.

Kielelezo\(\PageIndex{h}\): 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 ARS)

Mbuga wenye joto huwa na miti michache isipokuwa kwa yale yanayopatikana yanakua kando ya mito au mito. Mimea kubwa huelekea kuwa na nyasi. Hali isiyo na maji huhifadhiwa na mvua ya chini, moto wa mara kwa mara, na malisho. Moto, ambao ni usumbufu wa asili katika nyasi za joto, zinaweza kupuuzwa na mgomo wa umeme. Inaonekana pia kwamba utawala wa moto unaosababishwa na umeme katika nyasi za Amerika Kaskazini uliimarishwa na kuchomwa kwa makusudi na wanadamu. 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.

Upepo wa mvua wa kila mwaka huanzia sentimita 25.4 hadi 88.9 cm (10—35 ndani) na hujilimbikizia wakati wa majira ya joto na chemchemi. Katika tambarare ya Amerika ya Kaskazini, mvua ya kila mwaka ni ya kutosha chini (~50 cm, 20") kwamba mvua kidogo au hakuna percolates chini ya meza ya maji. Calcium na madini mengine hayafanyiki chini ya kufikia mizizi ya mimea na hivyo kubaki inapatikana kwa matumizi. Hii inaweka pH na uzazi wa jumla juu. Nyasi katika prairie isiyosababishwa ni ya kudumu. Mifumo yao ya mizizi ya kina husaidia kuzuia mmomonyoko wa udongo, na kurudi kwa ukuaji wa juu wa msimu hadi kwenye udongo wa juu unarudi madini na hutoa humus. Faida hizi hupungua wakati nyasi za kila mwaka kama vile ngano na mahindi zinapandwa badala yake na kuondolewa katika mavuno. uzazi wa kujitegemea wa udongo wa nchi tambarare inasema kwa eneo hili kuwa “kikapu cha mkate” cha taifa (na nchi nyingine pia).

Misitu ya baridi

Misitu ya kawaida ni biome ya kawaida katika Amerika ya Kaskazini mashariki, Ulaya Magharibi, Asia ya Mashariki, Chile, na New Zealand (takwimu\(\PageIndex{i}\)). Biome hii inapatikana katika mikoa ya katikati ya latitude. Joto huanzia kati ya -30 ^{o C na 30 o} C (-22 ^o F hadi 86 ^o 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.

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

Misitu ya kawaida inaweza kuwa ya kawaida, iliyochanganywa (pamoja na miti ya kawaida na ya kijani), au coniferous (pamoja na conifers ya kawaida). Mifano ya miti ya kawaida ya miti ni beech, maple, mwaloni, na hickory. Miti ya miti ya misitu yenye joto huacha majani yao wakati wa majira ya baridi; hivyo, photosynthesis kidogo hutokea wakati wa majira ya baridi. (Katika biomes nyingine, kama vile misitu ya msimu wa chaparral na ya kitropiki, miti au vichaka vinaweza kuacha majani yao wakati wa majira ya joto au msimu wa kavu.) Kila spring, majani mapya yanaonekana kama ongezeko la joto. 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. Anasimama kubwa inayoongozwa na spishi moja ni ya kawaida.

Miti ya deciduous ya misitu yenye joto huja nje na kivuli kikubwa cha ardhi. Hata hivyo, jua nyingi hufikia ardhi katika biome hii kuliko katika misitu ya mvua ya kitropiki kwa sababu miti katika misitu yenye joto haikua mirefu kama miti katika misitu ya mvua ya kitropiki. Udongo wa misitu yenye joto ni matajiri katika virutubisho isokaboni na viumbehai ikilinganishwa na misitu ya mvua Hii ni kwa sababu ya safu nyembamba ya takataka ya majani kwenye sakafu ya misitu na kupunguzwa kwa leaching ya virutubisho kwa mvua. 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 ajili ya uti wa mgongo na wadudu wao. Kulungu, raccoons, na salamanders ni tabia ya wenyeji wa misitu ya joto.

Upepo ni mara kwa mara kiasi mwaka mzima na ni kati ya sentimita 75 na sentimita 150 (29.5—59 ndani). Maji ya kutosha huanguka kwenye udongo ili kiasi kikubwa kinaingia ndani ya ardhi na hubeba madini nayo. Udongo huo huwa na tindikali na wa chini na (ikiwa haujatarajiwa) kupungua kwa uzazi. Tu kwa mbolea ya kawaida na kupunguza (kurejesha kalsiamu na kuongeza pH) inaweza kilimo cha uzalishaji kinafanyika ndani yao. Nchini Marekani, udongo mashariki ya Milima ya Appalachi huwa na aina hii.

Taiga

Taiga, pia inajulikana kama msitu boreal katika Amerika ya Kaskazini, inapatikana takribani kati ya 50° na 60° kaskazini latitude katika sehemu kubwa ya Canada, Alaska, Urusi, na Ulaya ya kaskazini (takwimu\(\PageIndex{i}\)). Misitu ya boreal inapatikana pia juu ya mwinuko fulani (na chini ya miinuko mirefu ambako miti haiwezi kukua) katika safu za mlima kote Nusutufe ya Kaskazini. 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. Ingawa mvua ni duni, taiga ina dotted na maziwa, bogi, na mabwawa kwa sababu joto baridi hupunguza uvukizi.

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

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. Katika taiga, miti ya kijani inakua kwa kasi zaidi kuliko miti ya deciduous. 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 katika mazingira ya kupunguza nitrojeni inaweza kuwa na faida ya ushindani juu ya miti iliyopandwa kwa majani.

Katika Amerika ya Kaskazini, moose ni mwanachama wa kawaida ambayo imesababisha jina: “spruce-moose” biome. Kulungu, huzaa, na mbwa mwitu pia hupatikana katika taiga. Kabla ya muda mrefu, majira ya baridi ya theluji huingia, wengi wa mamalia hupanda, na ndege wengi huhamia kusini.

Uzalishaji wa msingi wa taiga ni wa chini kuliko ule wa misitu yenye joto na misitu ya mvua ya kitropiki. Biomasi ya juu ya ardhi (masi ya viumbehai) ya taiga ni ya juu kwa sababu aina hizi za miti zinazokua polepole zinaishi kwa muda mrefu na hujilimbikiza biomasi zilizosimama kwa muda. Aina tofauti ni chini ya ile inayoonekana katika misitu ya baridi na misitu ya mvua ya kitropiki. Taiga inakosa muundo wa misitu iliyopambwa inayoonekana katika misitu ya mvua ya kitropiki au, kwa kiwango kidogo, misitu yenye joto. Muundo wa taiga mara nyingi ni safu tu ya miti na chini ya mimea ya chini na lichen. Wakati sindano za conifer zimepungua, hutengana polepole zaidi kuliko majani mapana; kwa hiyo, virutubisho vichache vinarudi kwenye udongo kwa ukuaji wa mimea ya mafuta.

Katika sehemu za baridi zaidi za taiga, udongo unabaki waliohifadhiwa mwaka baada ya mwaka, na kutengeneza safu inayoitwa permafrost. Wakati permafrost inakayeyuka katika miaka isiyo ya kawaida ya joto, miti haitumiki tena na uso huu mgumu na hutegemea kwa njia tofauti, na kutengeneza “msitu ulevi”. Katika latitudo uliokithiri, miti ya taiga hupigwa na ukali wa hali ya hewa ya subarctic. Ambapo hatimaye hupotea (juu ya “mstari wa mti”), tundra ya Arctic inaanza.

Arctic Tundra

Tundra ya Aktiki iko kaskazini mwa misitu ya boreal ya subarctic na iko katika mikoa ya Aktiki ya Nusutufe ya Kaskazini. Tundra pia ipo kwenye miinuko juu ya mstari wa mti juu ya milima. Halijoto ya baridi ya wastani ni -34°C (—29.2°F), na wastani wa joto la majira ya joto ni 3°C—12°C (37°F —52°F). Mimea katika tundra ya Aktiki ina msimu mfupi wa kukua wa takriban siku 50—60. Hata hivyo, wakati huu, kuna karibu masaa 24 ya mchana na ukuaji wa mmea ni wa haraka. Upepo wa kila mwaka wa tundra ya Aktiki ni mdogo (cm 15—25 au 6—10 ndani) na tofauti kidogo ya kila mwaka katika mvua. Na, kama katika taiga, kuna uvukizi mdogo kwa sababu ya joto la baridi.

Kuna aina ndogo tofauti, uzalishaji wa msingi wa wavu, na majani ya chini ya ardhi. Kama baadhi ya taiga, udongo wa tundra ya Arctic inaweza kubaki katika hali ya kudumu iliyohifadhiwa, na kutengeneza permafrost. Permafrost inafanya kuwa haiwezekani kwa mizizi kupenya mbali ndani ya udongo na kupunguza kasi ya kuoza kwa suala la kikaboni, ambayo inhibitisha kutolewa kwa virutubisho kutoka kwa suala la kikaboni. Safu ya uso ya udongo juu ya permafrost hutengana katika majira ya joto mafupi, maji hutolewa na hutoa uzalishaji wa uzalishaji wakati joto na siku ndefu zinaruhusu. Kwa sababu ya hali hizi kali za kukua, tundra ya Aktiki ni nyeti hasa kwa misukosuko (usumbufu unaopungua biomasi, kama vile mashine nzito inayopitia na kusugua baadhi ya mimea).

Mimea katika tundra ya Arctic kwa ujumla ni ya chini na inajumuisha vichaka vya chini, moss ya sphagnum, nyasi, lichens, na mimea ndogo ya maua (takwimu\(\PageIndex{k}\)). Caribou hulisha ukuaji huu kama vile idadi kubwa ya wadudu. Makundi ya ndege wanaohama, hasa ndege wa maji, huvamia tundra wakati wa majira ya joto ili kuinua vijana wao, wakiwalisha kwa aina kubwa ya uti wa mgongo wa majini na wenye uti wa mgongo. Kwa kifupi majira ya joto ya arctic inakaribia karibu, ndege huruka kusini, na wote lakini wachache wa wakazi wa kudumu, kwa njia moja au nyingine, wanajiandaa kutumia majira ya baridi katika hali ya dormant.

Kielelezo\(\PageIndex{k}\): Mimea ya chini ya kukua kama vile lichen na nyasi ni ya kawaida katika tundra. Mikopo: Nunavut tundra na Flickr: Nunavut yangu ni leseni chini ya CC-BY.

Attributions

Ilibadilishwa na Melissa Ha kutoka vyanzo vifuatavyo:

• Biomes duniani kutoka Biolojia ya Mazingira na Mathayo R. Fisher (leseni chini ya CC-BY)
• Biomes na udongo kutoka Biolojia na John W. Kimball (leseni chini ya CC-BY)
• Biomes duniani kutoka Biolojia 2e na OpenStax (CC-BY). Upatikanaji wa bure kwenye openstax.org.