Biomy kuli ziemskiej

Biom jest największą lodową jednostką biocenotyczną, w obrębie której przeważa jednolita forma życiowa roślinności, będąca w stanie względnej równowagi (klimaksu) i uwarunkowana klimatem, np. w biomie obszarów stepowych klimaksową roślinnością są trawy.

Podział na biomy w kontekście rozmieszczenia roślinności jest dobrą do naturalnej klasyfikacji ekologicznej, ponieważ przeważająca wśród forma życiowa odzwierciedla z jednej trony główne cechy klimatu, z drugiej zaś określa strukturę środowiska zwierząt. Biom jest tym samym co formacja roślinna, z tą różnicą, że jest on jednostką całej biosyntezy, a nie wybranej grupy roślinności. W skład biomu wchodzą zarówno rośliny jak i zwierzęta. Występowanie roślinności i obecność zwierząt na danym terenie są kształtowane przez klimat. W rozmieszczeniu tym można dostrzec pewien porządek; od bieguna ku równikowi rozciągają się kolejne strefy, pasma biomów uzależnione od coraz wyższej temperatury i nasłonecznienia. Oprócz temperatury ważnymi czynnikami warunkującymi rozmieszczenie biomów jest ilość dostępnej wody.

TUNDRA

Tundra to obszar bezleśny, ciągnący się pasmem wokół bieguna północnego. Charakteryzuje się surowym klimatem – długą i mroźną zimą oraz krótkim, chłodnym latem. Średnie temperatury stycznia w tundrach euroazjatyckich i amerykańskich wynoszą od –16 do –26 C, okresowo spadają nawet do –60, natomiast średnie temperatury lipca nie przekraczają +15 C. W tych warunkach pokrywa śnieżna w wielu miejscach utrzymuje się ponad dziewięć miesięcy w roku. Do tych szerokości geograficznych dociera niewiele energii słonecznej. Stale zamarznięta głębsza warstwa gleby, zwana wieczną zmarzliną, oraz silne mroźne wiatry ograniczają rozwój roślin i zwierząt z których najczęściej spotykane są porosty, mchy, trawy, brzozy.

Spośród zwierząt stałymi mieszkańcami są: roślinożercy – leming, pardwa, renifer i drapieżcy – gronostaj, sowa śnieżna, lis polarny i niedźwiedź. W ubogiej biocenozie tundry mało jest zwierząt a przez to mało ogniw, mało zależności regulacyjne biocenozy są bardzo małe. Naruszenie któregokolwiek ogniwa może spowodować zaburzenia całości. Charakterystyczne są gwałtowne fluktuacje niektórych gatunków np. lemingów.

Tundra jest obszarem który nie uległ wpływom człowieka i gdzie warunki bytowania zwierząt i roślin nie zostały przez niego zakłócone. Choć nasilająca się w ostatnich latach eksploatacja złóż ropy naftowej może stanowić poważne zagrożenie dla tego biomu.

TAJGA

Najbardziej na północ wysunięte lasy porastają olbrzymie przestrzenie półkuli północnej. Z północnej strony stykają się z tundrą, wnikając w nią w dolinach. Ten szeroki pas lasów rozciąga się od Kanady przez północne rejony Europy – Norwegię, Szwecję, Finlandię, Łotwę, Estonię i część Rosji leżącą na północ na 61 stopnia równoleżnika aż do północnej Azji.

Dla tych leśnych terenów przyjęto rosyjską nazwę tajga. Klimat tajgi charakteryzuje się krótkim, ciepłym i suchym latem oraz bardzo długą, mroźną zimą. Jedynie przez cztery miesiące w roku temperatura przekracza w tajdze +10 C. Roczna suma opadów nie jest zbyt duża, zwykle od 400 do 600 mm. W tych warunkach wszelka wegetacja jest bardzo powolna. Lasotwórczymi gatunkami tajgi są drzewa iglaste, które co prawda rosną wolno, ale są wysmukłe i imponująco wysokie. Głównie rosną tu świerki, modrzewie, jodły, sosny i limby oraz drzewa liściaste – brzozy, topole, osiki, olszyny i wierzby. Korony drzew są zwarte i zacieniają podłoże uniemożliwiają rozwój niższym roślinom – krzewom i mniejszym drzewom. Dno lasu pokryw gruba warstwa opadłego igliwia i liści oraz mchy i porosty tworząc runo leśne.

Tajga stwarza dobre warunki dla zwierząt wielu gatunków. W okresie krótkiego lata występuje tu obfitość pokarmu a zwarty las jest wykorzystywany przez zwierzę ta jako kryjówka, miejsce lęgowe lub teren migracji. Zwierzęta mogą tu żyć wśród gałęzi, pod korą butwiejących drzew w ich wypróchniałych pniach, bądź w ściółce leśnej. Wielkie zwarte korony drzew chronią je niczym parasol przed nadmiernymi opadami i przed wiatrem.

Oprócz owadów niewielu gatunków najliczniej reprezentowane są tu gryzonie i dzięki nim takie drapieżniki jak orzeł przedni, gronostaj, żbik, ryś i wilk mają wspaniałe tereny łowieckie. Występujące zwierzęta mają podczas lata istny raj, w ziemie jednak znajdują się w bardzo trudnych warunkach. W tym to okresie myszy i ryjówki prowadzą aktywne życie pod grubą warstwą śniegu, a przedstawiciele innych gatunków zapadają w sen zimowy trwający nawet osiem miesięcy. Zwierzęta trawożerne i liściożerne – jelenie, łosie, zające – przestawiają się w tym czasie na korę, igliwie i gałęzie ; burunduki i inne wiewiórki wykorzystują zgromadzone latem zapasy. Dla dużych drapieżników – wilka, rysia i niedźwiedzia przez cały rok nie brakuje pożywienia.

Tajga stanowi zmienny ekosystem. Zachodzą tu liczne zmiany spowodowane klęskami żywiołowymi. Pożary powstałe od piorunów lub masowo pojawiające się gąsienice niektórych ciem ogołacają całe połacie lasu. Tajga wyjątkowo negatywnie reaguje na zatrucie środowiska. Człowiek musi sobie uświadomić, że niszcząc tajgę pozbawia Ziemię nie tylko otuliny leśnej, bariery przed mroźnymi północnymi wiatrami, ale doprowadza do radykalnych zmian klimatu, które i jego dotkną.

LASY LIŚCIASTE

Lasy liściaste rozciągają się na ogromnym obszarze na południe od strefy tajgi. Spotykamy je również daleko na południe od równika, np. na terytorium Australii i Ameryki Południowej. Rosną wszędzie tam, gdzie panuje łagodny, umiarkowany klimat i znajduje się dostateczna ilość wilgoci. Bardzo trudno precyzyjnie ustalić granice występowania lasów liściastych – za wyjątkiem tak naturalnej granicy, jak wybrzeża mórz. Zwykle przechodzą one w postaci pasm, a nawet wysp w inne środowiska.

W Europie las liściasty od północy graniczy z tajgą, od południa z wiecznie zieloną roślinnością śródziemnomorską, a od wschodu ze stepami porośniętymi roślinami zielonymi. W Azji jest podobnie, od północy i północnego wschodu łączy się z tajgą, na wschodzie dociera do równin środkowych Chin., a na południu łączy się z zalewowymi równinami żółtej rzeki.

Lasy liściasty Ameryki Północnej od zachodu ograniczone są Wielkimi Równinami, które sięgają aż po Góry Skaliste, na północy zaś – podobnie jak w Europie czy Azji – stopniowo ustępują miejsca lasom iglastym na południu sięgają, Zatoki Meksykańskiej i subtropikalnego lasu na Florydzie.
Charakterystyczną cechą drzewa liściastego jest jesienne zrzucanie liści – reakcja na trudne warunki klimatyczne zimy. Dlatego w lasach liściastych spotykamy znacznie bogatszą a niżeli w lasach iglastych warstwę ściółki i próchnicy, doskonałego podłoża dla życia roślin i zwierząt. Do najbardziej charakterystycznych drzew lasu liściastego należą : buki i dęby. Obok nich występują tu jeszcze klony, jesiony, leszczyny, lipy, kasztanowce, brzozy i wierzby. Pod parasolem dużych drzew rozwija się młodnik, krzewy, zioła, trawy, wrzosy, paprocie i borówka czernica. Wszystko to rośnie na grubej warstwie rozkładających się liści. W praktyce rzadko dzisiaj spotyka się lasy złożone z samych drzew liściastych. Na skutek eksploatacyjnej działalności człowieka w miejsce wyciętych dębów i buków wprowadzono szybciej rosnące drzewa - sosny, jodły i świerki. W Polsce około 95 % lasów nazywamy oficjalnie lasami liściastymi lecz to w rzeczywistości lasy mieszane.

Las liściasty jest doskonałym środowiskiem dla bardzo wielu gatunków zwierząt. Setki ich żyją, mieszkają i mnożą się pod ziemią, wśród martwych liści zaścielających jej powierzchnię, w gęstwinie trawy, pod korą drzew, wśród korzeni, w dziuplach, na wysokich konarach i wśród koron drzew. Na opadłych liściach żyją miliony bakterii, grzybów, maleńkich stawonogów, robaków i pierwotniaków, które przekształcają martwe szczątki w próchnicę i cały czas użyźniają glebę. Wśród opadłego listowia żyją żuki, chrząszcze, stonogi, pluskwiaki, a na powierzchni mrówki i mięczaki. Zwierzęta są pokarmem dla licznych kręgowców, w tym ropuch, salamander, jaszczurek, kretów, jeży i wielu innych. Do leśnych drapieżników polujących na ziemi należą liczne węże, łasice, borsuki, lisy, jenoty, kuny i jeszcze w wielu okolicach niedźwiedzie. Wszystko, co znajduje się na powierzchni ziemi jest pokarmem dla dzików. Jelenie, sarny, daniele i żubry odżywiają się roślinami, głównie liśćmi, pędami, trawą i korą. Wszystkie zwierzęta roślinożerne są pokarmem dla wilków, pum, rysi, tygrysów i czasem dla niedźwiedzi. Przeżuwacze i niemal wszystkie drapieżniki poszukują pożywienia na polanach, w korytach rzek i w leśnych przesiekach, ale wypoczywają zwykle w młodnikach i gąszczu jeżyn lub innych krzewów.

Jesienią i w pierwszych zimy wiele zwierząt takich jak lisy, borsuki, kuny, jelenie, daniele, sarny – odżywiają się owocami na niskich drzewach. Tu również żerują różne ptaki, np. sikory, kosy, drozdy i inne, zjadające oprócz owoców niezliczone ilości owadów. Wiele ptaków różnych gatunków zakłada gniazda w jamkach opuszczonych przez leśne kręgowce, na powierzchni ziemi. Liczne są w tym środowisku ptaki aktywne nocą : sowy i lelki, które łowią stawonogi i gryzonie ukryte wśród obumarłych pni i opadłych gałęzi. Inne, polujące na tą samą zwierzynę, ale aktywne w dzień – np. myszołowy – gniazdują zwykle wysoko w koronach drzew i w poszukiwaniu naziemnych gryzoni wylatują daleko poza las na otwarte przestrzenie. Dzięcioły szukają owadów i ich larw pod korą drzew a więc, w miejscach praktycznie niedostępnych dla większości gadów, ptaków i ssaków. Wszystkie żyjące tu zwierzęta odgrywają własną, niezwykle znaczącą rolę w łańcuchu biologicznym przemian środowiska leśnego.
Po bujnym okresie wiosennej wegetacji szybko mijają miesiące lata i szybko zaczynają opadać liście z drzew, pokrywając poszycie leśne kolejnym złocistym dywanem. Większość mieszkańców lasu liściastego rozpoczyna w tym czasie wędrówkę w ciepłe strony, ci zaś, którzy pozostają, przygotowują się do snu zimowego.

Podczas szczególnie srogiej zimy, gdy las jest omiatany śnieżną zamiecią, jelenie, sarny, dziki, wiewiórki, sowy i zwierzęta innych gatunków całe tygodnie spędzają ukryte w gęstwinach. To zacisze opuszczają tylko w skrajnej potrzebie, gdy zagrozi im wróg naturalny i człowiek.

Step

Step, czyli traworośla strefy umiarkowanej, występuje na średnich szerokościach geograficznych, gdzie panuje niedostatek wody, wynikający z małych nierównych opadów rocznych (250-450mm/rok). Lato jest suche i gorące, zima dość mroźna i śnieżna. Dobowe wahania temperatury powietrza i ziemi są duże. Klimat kontynentalny, suchy, uniemożliwiający rozwój drzew.

Biocenoza stepu jest jednorodna i stosunkowo prosta. Główny składnik stepu to obejmująca bardzo rozległe obszary kseromorficzna roślinność trawiasta, bujnie rozrastająca się w okresie deszczowym. Dominują tu ostnice, kostrzewy, kurzyce, wiechlina. Mogą to być zbiorowiska traw niskich średnich lub wysokich. Step dostarcza wprawdzie dużo pokarmu nie daje jednak dostatecznych możliwości ukrycia się. Stąd też większość ssaków należy do zwierząt szybko biegających lub ryjących. Na obszarach tych dominują : ssaki trawożerne, duże kopytne które szybko biegają, na przykład w Ameryce Północnej.

W norach gryzoni znajdują schronienie węże, jaszczurki nawet ptaki. Zbyt mała liczba dużych kopytnych sprawia, że brak jest wielkich drapieżników, występują natomiast wilki, rysie, kojoty; odkąd człowiek zmniejszył liczbę tych drapieżników, często obserwuje się masowe pojawy gryzoni. Charakterystycznymi ptakami prerii są sępy, orły, przepiórki. Upalne lato sprzyja rozwojowi szarańczy. Ze względu na bardzo żyzne gleby, prawie wszystkie stepy naszego globu zostały zajęte pod uprawy, część stepów zamieniono na pastwiska.

Sawanna

Sawanna obejmuje obszary równin i okolic zwrotnikowych, porośniętych bujną roślinnością trawiastą (o liściach ostrych i twardych), z rzadko rozmieszczonymi drzewami bądź kępami drzew albo krzewów. To rzadkie i równomierne rozmieszczenie drzew jest skutkiem konkurencji o wodę, eliminującej drzewa słabiej ukorzenione. Występują tu dwie pory roku: krótka deszczowa (dżdżysta) oraz długa pora sucha. W czasie suszy ważnym czynnikiem ekologicznym są pożary odgrywające dużą rolę w formowaniu się tego biomu. Ilość opadów może być bardzo zróżnicowana, choć zasadniczo waha się od 200 – 500 mm na rok. Największy biom tego typu znajduje się w Afryce, aczkolwiek duże obszary sawanny występują w Ameryce Południowej i w Australii.

W Afryce roślinność nie jest zbyt zróżnicowana, przeważają trawy oraz gdzieniegdzie rozmieszczone drzewa. Produkcja sawanny jest duża, stąd obecność wielkich kopytnych roślinożerców. Faunie zwierząt kopytnych sawanny afrykańskiej nie dorównuje żadna inna na świecie ani pod względem liczebności, ani różnorodności składu. Obok dużej liczby kopytnych wystękują wielkie drapieżniki ( lwy, lamparty ). Dość miękka ziemia sprawia, że wiele drobnych, a nawet średnich zwierząt kopie w niej nory, w których znajduje schronienie przed dziennymi upałami.

Pustynie

Chociaż większość powierzchni lądu naszej planety porasta gęsta roślinność, to jednak na Ziemi istnieją obszary, które nie porośnięte rzadką roślinnością lub są jej całkowicie pozbawione. Rejony te nazywa się pustyniami i czasami spotyka się na nich fascynujące gatunki roślin i zwierząt.
Pustynie są suchymi środowiskami, gdzie roczne sumy opadów są mniejsze niż 250 mm a czasem brak jest opadów przez wiele lat. Aby jakiś obszar stał się pustynią, łączne parowanie wody z roślin, skał i gleby musi być większe niż wielkość opadów deszczu oraz dopływu wody w postaci mgieł nadciągających od morza. Pustynie występują tam, gdzie dociera gorące, tropikalne powietrze z rejonów równikowych, a więc w rejonach zwrotników Raka i Koziorożca. Powietrze jest tam nieustannie suche i gorące, co sprzyja powstawaniu pustyń.

Wiele pustyń charakteryzują duże wahania temperatury powietrza w ciągu doby, sięgające nawet 50 stopni C. W dzień może być bardzo gorąco, a w nocy temperatura spada poniżej zera. Największe i najszybsze zmiany temperatury mają miejsca o wschodzie i zachodzie słońca. Rośliny i zwierzęta pustynne muszą być bardzo wytrzymałe, aby móc przetrwać w takich warunkach.

Główne przystosowania organizmów do życia na pustyni polegają na wykształceniu struktur i zachowań, które niwelują wpływ tak surowych czynników środowiskowych, jak wysoka temperatura, niedostatek wody, brak pokarmu i miejsc schronienia się. Wiele pustyń znajduje się na płaskowyżach, co powoduje, że regularnie występują tam nocne przymrozki.

Wyróżnia się dwa główne rodzaje pustyń – gorące i zimne. Rodzaj pustyni jest często odbiciem jej położenia geograficznego oraz usytuowania nad poziomem morza. Pustynie chłodne są gorące w ciągu dnia i zimne w nocy, podczas gdy pustynie gorące są gorące w ciągu dnia i ciepłe w nocy.
Największe przestrzenie pustyń występują w Afryce i Azji. Flora i fauna większości pustyń jest uboga. Wyróżnia się trzy formy życiowe roślin przystosowanych do życia na pustyni:
- Rośliny efemeryczne, które przeżywają suszę w postaci nasion lub podziemnych organów przetrwalnych. Rosną tylko wtedy, gdy jest odpowiednia wilgotność.
- Sklerofity, rośliny o silnie rozwiniętych systemach korzeniowych. Sklerofity mają małe i grube liście, które mogą zrzucać gdy przedłuży się okres suszy.
- Sukulenty, rośliny magazynujące wodę w łodygach (kaktusy) lub liściach (aloes) albo w organach podziemnych (pelargonie).
Ze względu na rodzaj podłoża wyróżnia się pustynie: piaszczyste, kamieniste, gliniaste,
solniskowe. Zwierząt na pustyni jest bardzo mało i – podobnie jak rośliny – przystosowują się do braku wody. Są to nieliczne szarańczaki, chrząszcze, pajęczaki, jaszczurki, węże, ptaki. W czasie dnia zwierzęta pozostają ukryte w norach, aktywne są jedynie nocą.
Na świecie jest kilkanaście pustyń, o łącznym obszarze przekraczającym 360 .000 km kwadratowych.; największą z nich jest Sahara i Pustynia Arabska.

Puszcza Tropikalna

Tropikalne lasy deszczowe są jednym z najstarszych i najbogatszych w gatunki środowisk naturalnych naszej planety. Chociaż zajmują zaledwie 6 procent powierzchni Ziemi, są środowiskiem życia ponad połowy wszystkich gatunków roślin i zwierząt.

Lasy deszczowe tworzą głównie szerokolistne, wieczne zielone drzewa, które rosną przez cały rok i dlatego nie mają pierścieni przyrostów rocznych. Środowiska te występują w rejonach, gdzie temperatura jest wysoka (średnio 25 stopni), a roczne opady deszczu przekraczają 2000 mm. Są niezwykle bogate w gatunki roślin – ocenia się, że na każdych sto tysięcy kilometrów kwadratowych ich powierzchni występuje do siedmiuset pięćdziesięciu gatunków drzew i tysiąc pięćset roślin kwiatowych.

Oprócz obfitości roślin typowe sto tysięcy kilometrów kwadratowych lasu deszczowego, inaczej nazywanego wilgotnym lasem równikowym, jest także miejscem, gdzie można spotkać około czterysta gatunków ptaków, sto pięćdziesiąt gatunków motyli, sto gatunków gadów i sześćdziesiąt gatunków płazów. Świat owadów na takim obszarze jest zbyt bogaty., aby pokusić się o oszacowanie liczby bytujących tam gatunków. Natomiast świat ssaków jest stosunkowo ubogo reprezentowany, szczególnie jeżeli porówna się go z fauną otaczających lasy deszczowe obszarów trawiastych.

Wilgotny las równikowy ma wyraźnie zaznaczoną strukturę warstwową. Formą dominującą są wysokie drzewa co wynika z faktu, że w warunkach, gdy temperatura i wilgotność są optymalne, czynnikiem ograniczającym staje się światło.

Stąd też liczba drzew ogromna tworząca trzy warstwy:
- Bardzo wysokie drzewa o wysokości 45 m rozrzucone tu i ówdzie, wyrastające ponad przeciętny dach lasu.
- Warstwa drzew tworzących „dach lasu”, czyli zielony kobierzec sięgający wysokości 24 – 30 m trudno przepuszczalny dla światła
- Warstwa drzew niższych, wyrastających tylko tam gdzie pojawi się luka w koronach drzew wysokich.

W warunkach tych zaznacza się ostra konkurencja o światło, co przejawia się w silną tendencją wszystkich roślin do pięcia się wzwyż, czego przykładem są liany.

Niższe piętro lasu tworzy warstwa krzewów, zbudowana najczęściej z wysokich bylin (banany, bambusy). Na dnie lasu panuje mrok stąd też warstwa runa jest słabo rozwinięta (tworzą ją paprotniki, grzyby). Poza nadrzewnymi ssakami, takimi jak leniwce, wiewiórki, nietoperze, małpy, licznie występują tu gady (kameleony, iguany i węże nadrzewne), płazy (rzekotki, ropuchy) oraz ptaki. Duże znaczenie ekologiczne mają mrówki, motyle, patyczaki.

Tropikalny las deszczowy charakteryzuje się wielką biomasą i wysoką produktywnością. Wskutek rabunkowej działalności człowieka (wyrąb i wypalanie lasu) kurczy się zasięg lasów tropikalnych, a wraz z nim ginie wiele gatunków zwierząt i roślin, mających potencjalne znaczenie dla rolnictwa i farmakologii.