Informatie

3.3: Terrestrische biomen - biologie


Afbeelding (PageIndex{1}). Elk van de acht belangrijkste biomen ter wereld onderscheidt zich door karakteristieke temperaturen en hoeveelheid neerslag. Polaire ijskappen en bergen worden ook getoond.

Er zijn acht grote terrestrische biomen: tropische regenwouden, savannes, subtropische woestijnen, chaparral, gematigde graslanden, gematigde bossen, boreale bossen en Arctische toendra. biomen zijn grootschalige omgevingen die zich onderscheiden door karakteristieke temperatuurbereiken en hoeveelheden neerslag. Deze twee variabelen zijn van invloed op de soorten vegetatie en dierenleven die in die gebieden kunnen voorkomen. Omdat elk bioom wordt bepaald door het klimaat, kan hetzelfde bioom voorkomen in geografisch verschillende gebieden met vergelijkbare klimaten (figuren 1 en 2).

Tropische regenwouden zijn gevonden in equatoriale gebieden (Figuur (PageIndex{1})) zijn het meest biodiverse terrestrische bioom. Deze biodiversiteit wordt vooral bedreigd door houtkap en ontbossing voor de landbouw. Tropische regenwouden zijn ook beschreven als de apotheek van de natuur vanwege het potentieel voor nieuwe medicijnen dat grotendeels verborgen zit in de chemicaliën die worden geproduceerd door de enorme diversiteit aan planten, dieren en andere organismen. De vegetatie wordt gekenmerkt door planten met spreidende wortels en brede bladeren die het hele jaar door afvallen, in tegenstelling tot de bomen van loofbossen die hun bladeren in één seizoen verliezen.

De temperatuur- en zonlichtprofielen van tropische regenwouden zijn stabiel in vergelijking met andere terrestrische biomen, met gemiddelde temperaturen variërend van 20OC tot 34OC (68OF tot 93OF). Maandelijkse temperaturen zijn relatief constant in tropische regenwouden, in tegenstelling tot bossen verder van de evenaar. Dit gebrek aan seizoensgebondenheid van temperatuur leidt tot plantengroei het hele jaar door in plaats van alleen seizoensgroei. In tegenstelling tot andere ecosystemen zorgt een constante dagelijkse hoeveelheid zonlicht (11–12 uur per dag het hele jaar door) voor meer zonnestraling en dus meer kans op primaire productiviteit.

De jaarlijkse regenval in tropische regenwouden varieert 125-660 cm (50-200 inch) met aanzienlijke seizoensvariatie. Tropische regenwouden hebben natte maanden waarin er meer dan 30 cm (11-12 inch) neerslag kan zijn, evenals droge maanden waarin er minder dan 10 cm (3,5 inch) neerslag valt. De droogste maand van een tropisch regenwoud kan echter nog steeds de jaarlijks regenval van sommige andere biomen, zoals woestijnen. Tropische regenwouden hebben een hoge netto primaire productiviteit omdat de jaarlijkse temperaturen en neerslagwaarden een snelle plantengroei ondersteunen. Door de grote hoeveelheden regen worden echter voedingsstoffen uit de bodem van deze bossen weggezogen.

Tropische regenwouden worden gekenmerkt door verticale gelaagdheid van vegetatie en de vorming van verschillende habitats voor dieren binnen elke laag. Op de bosbodem is een dun laagje planten en rottend plantaardig materiaal. Daarboven is een understory van kort, struikachtig gebladerte. Een laag bomen stijgt boven dit understory en wordt bekroond door een gesloten bovenste bladerdak - de bovenste laag van takken en bladeren. Door deze gesloten bovenste luifel komen nog enkele bomen tevoorschijn. Deze lagen bieden diverse en complexe habitats voor de verscheidenheid aan planten, dieren en andere organismen. Veel diersoorten gebruiken de verscheidenheid aan planten en de complexe structuur van de tropische natte bossen voor voedsel en onderdak. Sommige organismen leven enkele meters boven de grond en dalen zelden af ​​naar de bosbodem.

Afbeelding (PageIndex{4}). Een MinuteEarth-video over hoe bomen regen veroorzaken en vice versa.

Subtropische woestijnen bestaan ​​tussen 15O en 30O noord- en zuiderbreedte en zijn gecentreerd op de Kreeftskeerkring en de Steenbokskeerkring (Figuur (PageIndex{6}) hieronder). Woestijnen bevinden zich vaak aan de wind of lijzijde van bergketens, die een regenschaduw creëren nadat de heersende winden hun watergehalte op de bergen hebben laten dalen. Dit is typerend voor de Noord-Amerikaanse woestijnen, zoals de Mohave- en Sonorawoestijn. Woestijnen in andere regio's, zoals de Sahara-woestijn in Noord-Afrika of de Namib-woestijn in het zuidwesten van Afrika, zijn droog vanwege de hogedruk, droge lucht die op die breedtegraden naar beneden komt. Subtropische woestijnen zijn erg droog; verdamping is meestal groter dan neerslag. Subtropische hete woestijnen kunnen overdag bodemtemperaturen van meer dan 60 . hebbenOC (140OF) en nachttemperaturen van bijna 0OC (32OF). Subtropische woestijnen worden gekenmerkt door een lage jaarlijkse neerslag van minder dan 30 cm (12 inch) met weinig maandelijkse variatie en gebrek aan voorspelbaarheid in regenval. Sommige jaren kunnen kleine hoeveelheden regen krijgen, terwijl andere meer ontvangen. In sommige gevallen kan de jaarlijkse regenval zo laag zijn als 2 cm (0,8 inch) in subtropische woestijnen in centraal Australië (“de Outback”) en Noord-Afrika.

Afbeelding (PageIndex{6}). Een MinuteEarth-video over de wereldwijde klimaatpatronen die leiden tot subtropische woestijnen.

De lage soortendiversiteit van dit bioom hangt nauw samen met de lage en onvoorspelbare neerslag. Ondanks de relatief lage diversiteit vertonen woestijnsoorten fascinerende aanpassingen aan de hardheid van hun omgeving. Zeer droge woestijnen hebben geen overblijvende vegetatie die van het ene jaar op het andere leeft; in plaats daarvan zijn veel planten eenjarige planten die snel groeien en zich voortplanten als er regen valt, dan sterven ze. Vaste planten in woestijnen worden gekenmerkt door aanpassingen die water besparen: diepe wortels, minder gebladerte en waterbergende stengels (Figuur (PageIndex{6}) hieronder). Zaadplanten in de woestijn produceren zaden die tussen de regenbuien voor langere tijd inactief kunnen zijn. Het meeste dierenleven in subtropische woestijnen heeft zich aangepast aan een nachtelijk leven en brengt de hete uren overdag onder de grond door. De Namib-woestijn is de oudste ter wereld en staat waarschijnlijk al meer dan 55 miljoen jaar droog. Het ondersteunt een aantal endemische soorten (soorten die alleen daar voorkomen) vanwege deze hoge leeftijd. Bijvoorbeeld het ongewone gymnosperm Welwitschia mirabilisis de enige bestaande soort van een hele orde van planten. Er zijn ook vijf soorten reptielen die als endemisch worden beschouwd voor de Namib.

Naast subtropische woestijnen zijn er koude woestijnen die in de winter vriestemperaturen ervaren en eventuele neerslag in de vorm van sneeuwval. De grootste van deze woestijnen zijn de Gobi-woestijn in het noorden van China en het zuiden van Mongolië, de Taklimakan-woestijn in het westen van China, de Turkestan-woestijn en de Great Basin Desert van de Verenigde Staten.

De dicht struikgewas wordt ook wel struikgewas genoemd en wordt gevonden in Californië, langs de Middellandse Zee en langs de zuidkust van Australië (Figuur (PageIndex{7}) hieronder). De jaarlijkse regenval in dit bioom varieert van 65 cm tot 75 cm (25,6-29,5 inch) en de meeste regen valt in de winter. De zomers zijn erg droog en veel chaparral-planten zijn in de zomer inactief. De chaparral-vegetatie wordt gedomineerd door struiken en is aangepast aan periodieke branden, waarbij sommige planten zaden produceren die pas ontkiemen na een heet vuur. De as die na een brand achterblijft, is rijk aan voedingsstoffen zoals stikstof en bemest de grond, wat de hergroei van planten bevordert. Vuur is een natuurlijk onderdeel van het onderhoud van dit bioom.

Gematigde graslanden zijn te vinden in heel centraal Noord-Amerika, waar ze ook bekend staan ​​als prairies, en in Eurazië, waar ze bekend staan ​​als steppen (Figuur (PageIndex{8}) hieronder). Gematigde graslanden hebben uitgesproken jaarlijkse temperatuurschommelingen met hete zomers en koude winters. De jaarlijkse temperatuurvariatie produceert specifieke groeiseizoenen voor planten. Plantengroei is mogelijk wanneer de temperaturen warm genoeg zijn om de plantengroei te ondersteunen, die plaatsvindt in de lente, zomer en herfst.

De jaarlijkse neerslag varieert van 25,4 cm tot 88,9 cm (10-35 inch). Gematigde graslanden hebben weinig bomen, behalve die welke langs rivieren of beken groeien. De dominante vegetatie bestaat meestal uit grassen. De boomloze toestand wordt in stand gehouden door weinig neerslag, frequente branden en begrazing. De vegetatie is zeer dicht en de bodems zijn vruchtbaar omdat de ondergrond van de bodem vol zit met de wortels en wortelstokken (ondergrondse stengels) van deze grassen. De wortels en wortelstokken werken om planten in de grond te verankeren en vullen het organische materiaal (humus) in de grond aan wanneer ze afsterven en vergaan.

Branden, die een natuurlijke verstoring zijn in gematigde graslanden, kunnen worden ontstoken door blikseminslagen. Het lijkt er ook op dat het door bliksem veroorzaakte vuurregime in Noord-Amerikaanse graslanden werd versterkt door opzettelijke verbranding door mensen. Wanneer het vuur in gematigde graslanden wordt onderdrukt, verandert de vegetatie uiteindelijk in struikgewas en dichte bossen. Vaak vereist het herstel of beheer van gematigde graslanden het gebruik van gecontroleerde brandwonden om de groei van bomen te onderdrukken en de grassen te behouden.

Gematigde bossen zijn de meest voorkomende bioom in het oosten van Noord-Amerika, West-Europa, Oost-Azië, Chili en Nieuw-Zeeland (Figuur (PageIndex{9}) hieronder). Dit bioom is te vinden in regio's op de middelste breedtegraden. Temperaturen variëren tussen –30OC en 30OC (–22OF tot 86OF) en daalt jaarlijks tot onder het vriespunt. Deze temperaturen betekenen dat gematigde bossen in de lente, zomer en vroege herfst groeiseizoenen hebben. Neerslag is het hele jaar door relatief constant en varieert tussen 75 cm en 150 cm (29,5-59 inch).

Loofbomen zijn de dominante plant in dit bioom met minder groenblijvende coniferen. Loofbomen verliezen elke herfst hun bladeren en blijven in de winter bladloos. Er vindt dus weinig fotosynthese plaats tijdens de slapende winterperiode. Elke lente verschijnen er nieuwe bladeren als de temperatuur stijgt. Door de rustperiode is de netto primaire productiviteit van gematigde bossen lager dan die van tropische regenwouden. Bovendien vertonen gematigde bossen veel minder diversiteit aan boomsoorten dan biomen van tropisch regenwoud.

De bomen van de gematigde bossen laten een groot deel van de grond in de schaduw. In dit bioom bereikt echter meer zonlicht de grond dan in tropische regenwouden, omdat bomen in gematigde bossen niet zo hoog worden als de bomen in tropische regenwouden. De bodems van de gematigde bossen zijn rijk aan anorganische en organische voedingsstoffen in vergelijking met tropische regenwouden. Dit komt door de dikke laag bladafval op bosbodems en verminderde uitspoeling van voedingsstoffen door regenval. Naarmate dit bladafval vergaat, worden voedingsstoffen teruggevoerd naar de bodem. Het bladafval beschermt ook de bodem tegen erosie, isoleert de grond en biedt leefgebieden voor ongewervelde dieren en hun roofdieren.

De boreaal bos, ook gekend als taiga of naaldbos, wordt ongeveer gevonden tussen 50Oen 60O noorderbreedte over het grootste deel van Canada, Alaska, Rusland en Noord-Europa (Figuur (PageIndex{10}) hieronder). Boreale bossen worden ook gevonden boven een bepaalde hoogte (en onder grote hoogten waar bomen niet kunnen groeien) in bergketens op het noordelijk halfrond. Dit bioom heeft koude, droge winters en korte, koele, natte zomers. De jaarlijkse neerslag is van 40 cm tot 100 cm (15,7-39 inch) en heeft meestal de vorm van sneeuw; Door de koele temperaturen treedt relatief weinig verdamping op.

De lange en koude winters in het boreale bos hebben geleid tot de overheersing van koudetolerante kegeldragende planten. Dit zijn groenblijvende naaldbomen zoals dennen, sparren en sparren, die het hele jaar door hun naaldvormige bladeren behouden. Groenblijvende bomen kunnen in het voorjaar eerder fotosynthetiseren dan loofbomen, omdat er minder energie van de zon nodig is om een ​​naaldachtig blad te verwarmen dan een breed blad. Groenblijvende bomen groeien sneller dan loofbomen in het boreale bos. Bovendien zijn de bodems in boreale bosgebieden vaak zuur met weinig beschikbare stikstof. Bladeren hebben een stikstofrijke structuur en loofbomen moeten elk jaar een nieuwe reeks van deze stikstofrijke structuren produceren. Daarom kunnen naaldbomen die stikstofrijke naalden vasthouden in een stikstofbeperkende omgeving een concurrentievoordeel hebben gehad ten opzichte van de loofbomen.

De netto primaire productiviteit van boreale bossen is lager dan die van gematigde bossen en tropische natte bossen. De bovengrondse biomassa van boreale bossen is hoog omdat deze langzaam groeiende boomsoorten langlevend zijn en in de loop van de tijd staande biomassa accumuleren. De soortendiversiteit is minder dan die in gematigde bossen en tropische regenwouden. Boreale bossen missen de gelaagde bosstructuur die wordt gezien in tropische regenwouden of, in mindere mate, gematigde bossen. De structuur van een boreaal bos is vaak slechts een boomlaag en een grondlaag. Wanneer naaldnaalden vallen, ontbinden ze langzamer dan brede bladeren; daarom worden er minder voedingsstoffen teruggevoerd naar de bodem om de plantengroei te stimuleren.

het noordpoolgebied toendra ligt ten noorden van de subarctische boreale bossen en is verspreid over de Arctische gebieden van het noordelijk halfrond. Toendra bestaat ook op hoogten boven de boomgrens op bergen. De gemiddelde wintertemperatuur is –34°C (–29,2°F) en de gemiddelde zomertemperatuur is 3°C–12°C (37°F –52°F). Planten in de Arctische toendra hebben een kort groeiseizoen van ongeveer 50-60 dagen. Gedurende deze tijd is er echter bijna 24 uur daglicht en gaat de plantengroei snel. De jaarlijkse neerslag van de Arctische toendra is laag (15-25 cm of 6-10 inch) met weinig jaarlijkse variatie in neerslag. En net als in de boreale bossen is er door de koude temperaturen weinig verdamping.

Planten in de Arctische toendra staan ​​over het algemeen laag bij de grond en omvatten lage struiken, grassen, korstmossen en kleinbloemige planten (Figuur (PageIndex{11}) hieronder). Er is weinig soortendiversiteit, een lage netto primaire productiviteit en een lage bovengrondse biomassa. De bodems van de Arctische toendra kunnen in een eeuwigdurende bevroren toestand blijven, ook wel permafrost genoemd. De permafrost maakt het voor wortels onmogelijk om ver in de bodem door te dringen en vertraagt ​​het verval van organisch materiaal, waardoor de afgifte van voedingsstoffen uit organisch materiaal wordt geremd. Het smelten van de permafrost in de korte zomer zorgt voor water voor een uitbarsting van productiviteit, terwijl de temperaturen en lange dagen het toelaten. Tijdens het groeiseizoen kan de grond van de Arctische toendra volledig bedekt zijn met planten of korstmossen.


Download nu!

We hebben het je gemakkelijk gemaakt om een ​​PDF Ebooks te vinden zonder te graven. En door online toegang te hebben tot onze e-boeken of door deze op uw computer op te slaan, heeft u handige antwoorden met Terrestrial Biomes Summary Chart Answers . Om aan de slag te gaan met het vinden van antwoorden op de samenvattingskaart van Terrestrische biomen, hebt u gelijk onze website met een uitgebreide verzameling handleidingen.
Onze bibliotheek is de grootste van deze die letterlijk honderdduizenden verschillende producten heeft vertegenwoordigd.

Eindelijk krijg ik dit e-boek, bedankt voor al deze antwoorden in de samenvatting van de aardse biomen die ik nu kan krijgen!

Ik had niet gedacht dat dit zou werken, mijn beste vriend liet me deze website zien, en dat doet het! Ik krijg mijn meest gezochte eBook

wtf dit geweldige ebook gratis?!

Mijn vrienden zijn zo boos dat ze niet weten hoe ik alle e-boeken van hoge kwaliteit heb, wat zij niet hebben!

Het is heel gemakkelijk om e-boeken van hoge kwaliteit te krijgen)

zoveel nepsites. dit is de eerste die werkte! Erg bedankt

wtffff ik begrijp dit niet!

Selecteer gewoon uw klik en download-knop en voltooi een aanbieding om het e-boek te downloaden. Als er een enquête is, duurt het slechts 5 minuten, probeer een enquête die voor u werkt.


Het verkennen van andere plaatsen in de wereld, of gewoon in je achtertuin kan leuk zijn. Deze biome-sectie biedt een uitgebreide verzameling materialen voor studenten van verschillende leerjaren.

Studenten kunnen een breed scala aan omgevingen verkennen via onze virtuele rondleidingen met behulp van een computer, tablet of een mobiele telefoon. We nemen ook de onderwijsnormen op die met deze materialen en activiteiten worden behandeld. Blijf op uw hoede, want we werken eraan om meer tours aan de site toe te voegen.

Activa - wat wordt aangeboden op de website

De bioom-sectie bevat 9 biomen die worden geïntroduceerd op de Boundless Biomes-pagina. Elk bioom behandelt drie onderwerpen

  1. Anatomie van het bioom
  2. Dieren gevonden in het bioom
  3. Planten (of andere producenten) gevonden in de bioom
  • Werkbladen biedt:
  1. Werkblad Kleurplaat Bioom
  2. Biome Organism Matching Game
    voor jongere leerlingen (graad 2-5).
    zijn beschikbaar voor de volgende biomen. Deze rondleidingen kunnen worden bekeken op desktop, laptop, iPads en mobiele telefoons.
  1. Woestijn - woestijn in het zuidwesten van Arizona met baby-gekromde thrasher-vogels, Gila-monster, ratelslang en audio van een onderzoeker die Gila-monsters bestudeert.
  2. Regenwoud - Panama-regenwoud bevat mieren, termieten, video's van planten en audio van een onderzoeker die mieren bestudeert. Video's worden gehost op Vimeo.
  3. Savanna - De savanne van Kenia bevat struisvogels, zebra's, giraffen, hyena's (inclusief VR-video), olifanten en audio van een onderzoeker die symbiotische relaties bestudeert.
  4. Gematigd bos - in het noorden van Arizona en het westen van Colorado vind je espenbossen, tekenen van dieren en de mogelijkheid om tussen de seizoenen door te reizen.
  5. Toendra - IJslandse toendra heeft gletsjerstromen, een met ijs bedekt strand, een oude lavastroom en een oefenterrein voor astronauten.
  • Biome-verhalen zijn allemaal beschikbaar in het Spaans (Español) en Frans (Français). Sommige van de biomen zijn vertaald in andere talen.

Tourkaarten - hoe u uw weg kunt vinden

Er is een kaart voor elk van de volgende biomen die kan worden gebruikt als een overzicht van de tour en de locaties voor verschillende bezienswaardigheden. Docenten kunnen dit gebruiken als ze leerlingen door de rondleiding leiden, of ze kunnen downloaden en delen met leerlingen voor extra hulp bij het navigeren.

Materialen en uitrusting - wat je nodig hebt om deze materialen te gebruiken

  • Computers of tablets voor gebruik met de website en virtuele rondleidingen
  • Potlood voor het invullen van werkbladen
  • Optioneel - Kleurpotloden voor het inkleuren van de kaart en het wedstrijdwerkblad

Tips en tijd nodig voor implementatie in de klas

Benodigde tijd: 20 - 30 minuten, afhankelijk van hoe lang studenten naar verwachting de biomen zullen verkennen.

  • Afhankelijk van de hoeveelheid tijd kunnen studenten extra biomen verkennen. Het wordt aanbevolen dat studenten ten minste twee biomen vergelijken als onderdeel van de activiteit.
  • Virtual Biomes kan worden bekeken op desktop, laptop, iPad en mobiele telefoons. Mobiele telefoons bieden ook een optie voor VR-brillen zoals Google Cardboard.

Opstelling in de klas

  • Voor klaslokalen met computers of tablets kunnen studenten worden doorverwezen naar de Boundless Biomes-pagina.
  • In klaslokalen die geen computers hebben maar worden bemiddeld met een enkele computer en projector in de klas, kunnen leraren de verkenning als groepsactiviteit vergemakkelijken.
  • Als het klaslokaal geen technologie heeft, is alle inhoud, inclusief de biomen, toegankelijk op een mobiele telefoon. In dit geval kan de opdracht als huiswerk of extra punten worden gegeven.
  • Print de gewenste werkbladen uit die de leerlingen kunnen invullen en kleuren.

Onderwijsnormen

Wetenschapsnormen van de volgende generatie:

kleuterschool

K. Onderling afhankelijke relaties in ecosystemen: dieren, planten en hun omgeving

K-LS1-1. Gebruik observaties om patronen te beschrijven van wat planten en dieren (inclusief mensen) nodig hebben om te overleven. [Verduidelijking: Voorbeelden van patronen kunnen zijn dat dieren voedsel moeten opnemen, maar planten niet de verschillende soorten voedsel die verschillende soorten dieren nodig hebben, de eis van planten om licht te hebben en dat alle levende wezens water nodig hebben.]

K-ESS2-2. Construeer een argument ondersteund door bewijs voor hoe planten en dieren (inclusief mensen) de omgeving kunnen veranderen om aan hun behoeften te voldoen. [Verduidelijking: Voorbeelden van planten en dieren die hun omgeving veranderen, zijn onder meer een eekhoorn die in de grond graaft om zijn voedsel te verbergen en boomwortels kunnen beton breken.]

K-ESS3-1. Gebruik een model om de relatie weer te geven tussen de behoeften van verschillende planten of dieren (inclusief mensen) en de plaatsen waar ze leven. [Verduidelijking: Voorbeelden van relaties zijn dat herten knoppen en bladeren eten, daarom leven ze meestal in beboste gebieden, en grassen hebben zonlicht nodig, zodat ze vaak in weiden groeien. Planten, dieren en hun omgeving vormen een systeem.]

Van de studenten wordt ook verwacht dat ze de diversiteit van het leven in verschillende habitats vergelijken.

2-LS4 Biologische evolutie: eenheid en diversiteit

2-LS4-1. Maak observaties van planten en dieren om de diversiteit van het leven in verschillende habitats te vergelijken. [Verduidelijking: nadruk ligt op diversiteit.]

3-LS2-ecosystemen: interacties, energie en dynamiek

LS2.C: Ecosysteemdynamiek, werking en veerkracht Wanneer de omgeving verandert op manieren die de fysieke kenmerken, temperatuur of beschikbaarheid van hulpbronnen van een plaats beïnvloeden, overleven sommige organismen en reproduceren ze, andere verhuizen naar nieuwe locaties, en weer anderen verhuizen naar de getransformeerde omgeving , en sommigen sterven. (Secundair aan 3-LS4-4)

3-LS4 Biologische evolutie: eenheid en diversiteit

3-LS4-3. Construeer een argument met bewijs dat sommige organismen in een bepaalde habitat goed kunnen overleven, sommige minder goed en sommige helemaal niet. [Verduidelijking: Voorbeelden van bewijs kunnen de behoeften en kenmerken van de betrokken organismen en habitats zijn. De organismen en hun leefgebied vormen een systeem waarin de delen van elkaar afhankelijk zijn.]

LS4.D: Biodiversiteit en mensen

Populaties leven in verschillende habitats en veranderingen in die habitats hebben invloed op de organismen die daar leven. (3-LS4-4)

5-LS2-1. Ontwikkel een model om de beweging van materie tussen planten, dieren, ontbindingsorganen en het milieu te beschrijven. [Verduidelijking: de nadruk ligt op het idee dat materie die geen voedsel is (lucht, water, afgebroken materialen in de bodem) door planten wordt veranderd in materie die voedsel is. Voorbeelden van systemen zijn onder meer organismen, ecosystemen en de aarde.] [Beoordelingsgrens: beoordeling bevat geen moleculaire verklaringen.]

LS2.A: Onderling afhankelijke relaties in ecosystemen Het voedsel van bijna elk soort dier kan worden herleid tot planten. Organismen zijn verwant in voedselwebben waarin sommige dieren planten eten als voedsel en andere dieren de dieren eten die planten eten. Sommige organismen, zoals schimmels en bacteriën, breken dode organismen af ​​(zowel planten als plantendelen en dieren) en werken daarom als "afbrekers". Door ontleding worden sommige materialen uiteindelijk terug in de bodem hersteld (gerecycleerd). Organismen kunnen alleen overleven in omgevingen waarin aan hun specifieke behoeften wordt voldaan. Een gezond ecosysteem is een ecosysteem waarin meerdere soorten van verschillende typen elk in hun behoeften kunnen voorzien in een relatief stabiel levensweb. Nieuw geïntroduceerde soorten kunnen het evenwicht van een ecosysteem schaden. (5-LS2-1)

LS2.B: Cycli van materie en energieoverdracht in ecosystemen Materiecycli tussen lucht en bodem en tussen planten, dieren en microben terwijl deze organismen leven en sterven. Organismen halen gassen en water uit de omgeving en geven afvalstof (gas, vloeistof of vaste stof) terug aan de omgeving. (5-LS2-1)

5-ESS2-1. Ontwikkel een model met behulp van een voorbeeld om te beschrijven hoe de geosfeer, biosfeer, hydrosfeer en/of atmosfeer op elkaar inwerken. [Verduidelijking: Voorbeelden zijn de invloed van de oceaan op ecosystemen, de vorm van landvormen en het klimaat, de invloed van de atmosfeer op landvormen en ecosystemen door weer en klimaat en de invloed van bergketens op wind en wolken in de atmosfeer. De geosfeer, hydrosfeer, atmosfeer en biosfeer zijn elk een systeem.] [Beoordelingsgrens: de beoordeling is beperkt tot de interacties van twee systemen tegelijk.]

ESS2.A: Materialen en systemen van de aarde De belangrijkste systemen van de aarde zijn de geosfeer (vast en gesmolten gesteente, bodem en sedimenten), de hydrosfeer (water en ijs), de atmosfeer (lucht) en de biosfeer (levende dingen, inclusief mensen) . Deze systemen werken op meerdere manieren samen om de materialen en processen van het aardoppervlak te beïnvloeden. De oceaan ondersteunt een verscheidenheid aan ecosystemen en organismen, vormen en vormen, en beïnvloedt het klimaat. Winden en wolken in de atmosfeer interageren met de landvormen om weerpatronen te bepalen. (5-ESS2-1)

Middelbare school

De prestatieverwachtingen in LS2: Interacties, energie en dynamische relaties in ecosystemen helpen studenten een antwoord te formuleren op de vraag: "Hoe werkt een systeem van levende en niet-levende dingen om te voldoen aan de behoeften van de organismen in een ecosysteem?" De LS2.C: ecosysteemdynamiek, werking en veerkracht. Ecosystemen zijn dynamisch van aard, hun kenmerken kunnen in de loop van de tijd variëren. Verstoringen van een fysieke of biologische component van een ecosysteem kunnen leiden tot verschuivingen in al zijn populaties.

(MS-LS2-4). Biodiversiteit beschrijft de verscheidenheid aan soorten die worden aangetroffen in de terrestrische en oceanische ecosystemen van de aarde. De volledigheid of integriteit van de biodiversiteit van een ecosysteem wordt vaak gebruikt als maatstaf voor de gezondheid ervan.

MS-LS2-ecosystemen: interacties, energie en dynamiek

MS-LS2-4. Construeer een argument dat wordt ondersteund door empirisch bewijs dat veranderingen in fysieke of biologische componenten van een ecosysteem populaties beïnvloeden. [Verduidelijking: de nadruk ligt op het herkennen van patronen in gegevens en het maken van gerechtvaardigde conclusies over veranderingen in populaties, en op het evalueren van empirisch bewijs ter ondersteuning van argumenten over veranderingen in ecosystemen.]

LS2.C: Ecosysteemdynamiek, werking en veerkracht

▪ Ecosystemen zijn dynamisch van aard, hun kenmerken kunnen in de loop van de tijd variëren. Verstoringen van een fysieke of biologische component van een ecosysteem kunnen leiden tot verschuivingen in al zijn populaties. (MS-LS2-4)

▪ Biodiversiteit beschrijft de verscheidenheid aan soorten die worden aangetroffen in de terrestrische en oceanische ecosystemen van de aarde. De volledigheid of integriteit van de biodiversiteit van een ecosysteem wordt vaak gebruikt als maatstaf voor de gezondheid ervan. (MS-LS2-5)

LS4.D: Biodiversiteit en mensen

▪ Veranderingen in biodiversiteit kunnen van invloed zijn op de hulpbronnen van de mens, zoals voedsel, energie en medicijnen, maar ook op ecosysteemdiensten waar mensen op vertrouwen, zoals waterzuivering en recycling. (secundair aan MS-LS2-5)

Middelbare school

HS-LS2-ecosystemen: interacties, energie en dynamiek

LS2.B: Materiecycli en energieoverdracht in ecosystemen

Fotosynthese en cellulaire ademhaling (inclusief anaërobe processen) leveren de meeste energie voor levensprocessen. (HS-LS2-3)

Planten of algen vormen het laagste niveau van het voedselweb. Bij elke schakel naar boven in een voedselweb, wordt slechts een klein deel van de materie die op het lagere niveau wordt geconsumeerd, naar boven overgebracht om groei te produceren en energie vrij te maken in cellulaire ademhaling op het hogere niveau. Gezien deze inefficiëntie zijn er over het algemeen minder organismen op hogere niveaus van een voedselweb. Sommige materie reageert om energie vrij te maken voor levensfuncties, sommige materie wordt opgeslagen in nieuw gemaakte structuren en veel wordt weggegooid. De chemische elementen waaruit de moleculen van organismen bestaan, gaan door voedselwebben en in en uit de atmosfeer en de bodem, en ze worden op verschillende manieren gecombineerd en opnieuw gecombineerd. Bij elke schakel in een ecosysteem worden materie en energie behouden. (HS-LS2-4)

Fotosynthese en cellulaire ademhaling zijn belangrijke componenten van de koolstofcyclus, waarin koolstof wordt uitgewisseld tussen de biosfeer, atmosfeer, oceanen en geosfeer door middel van chemische, fysische, geologische en biologische processen. (HS-LS2-5)

HS-LS2-5. Een model ontwikkelen om de rol van fotosynthese en cellulaire ademhaling in de kringloop van koolstof tussen de biosfeer, atmosfeer, hydrosfeer en geosfeer te illustreren. [Verduidelijking: voorbeelden van modellen kunnen simulaties en wiskundige modellen zijn.] [Beoordelingsgrens: beoordeling omvat niet de specifieke chemische stappen van fotosynthese en ademhaling.]

LS2.B: Materiecycli en energieoverdracht in ecosystemen

Fotosynthese en cellulaire ademhaling (inclusief anaërobe processen) leveren de meeste energie voor levensprocessen. (HS-LS2-3) Planten of algen vormen het laagste niveau van het voedselweb. Bij elke schakel naar boven in een voedselweb, wordt slechts een klein deel van de materie die op het lagere niveau wordt geconsumeerd, naar boven overgebracht om groei te produceren en energie vrij te maken in cellulaire ademhaling op het hogere niveau. Gezien deze inefficiëntie zijn er over het algemeen minder organismen op hogere niveaus van een voedselweb. Sommige materie reageert om energie vrij te maken voor levensfuncties, sommige materie wordt opgeslagen in nieuw gemaakte structuren, en veel is

weggegooid. De chemische elementen waaruit de moleculen van organismen bestaan, gaan door voedselwebben en in en uit de atmosfeer en de bodem, en ze worden op verschillende manieren gecombineerd en opnieuw gecombineerd. Bij elke schakel in een ecosysteem worden materie en energie behouden. (HS-LS2-4)

Fotosynthese en cellulaire ademhaling zijn belangrijke componenten van de koolstofcyclus, waarin koolstof wordt uitgewisseld tussen de biosfeer, atmosfeer, oceanen en geosfeer door middel van chemische, fysische, geologische en biologische processen. (HS-LS2-5)


Savannes

Afbeelding 3: Hoewel savannes worden gedomineerd door grassen, kunnen kleine bosgebieden, zoals deze in Mount Archer National Park in Queensland, Australië, het landschap bedekken. (credit: “Ethel Aardvark'8221/Wikimedia Commons)

Savannes zijn graslanden met verspreide bomen, en ze zijn te vinden in Afrika, Zuid-Amerika en Noord-Australië ([Figuur 1]). Savannes zijn hete, tropische gebieden met temperaturen van gemiddeld 24 o C-29 o C (75 o F-84 o F) en een jaarlijkse regenval van 51-127 cm (20-50 inch). Savannes hebben een uitgebreid droog seizoen en de daaruit voortvloeiende branden. Als gevolg hiervan zijn er, verspreid in de grassen en forbs (kruidachtige bloeiende planten) die de savanne domineren, relatief weinig bomen ([Figuur 3]). Omdat vuur een belangrijke bron van verstoring is in dit bioom, hebben planten een goed ontwikkeld wortelstelsel ontwikkeld waardoor ze na een brand snel opnieuw kunnen ontkiemen.


3.3 Tropische biomen en duurzame ontwikkeling

Studenten moeten kennis hebben van tropische biomen en in staat zijn om de uitdagingen te bespreken waarmee ze als samenlevingen worden geconfronteerd bij het duurzaam ontwikkelen. Ik heb deze case study-oefening ontwikkeld om een ​​op onderzoek gebaseerde benadering van dit denken te ontwikkelen. Studenten kunnen deze case study mogelijk overlappen met een case study van een beschermd gebied 3.4 Protected Area Case Study. Er zijn uitgebreide aantekeningen over tropische regenwouden 3.3 Tropische biomen -.

Om toegang te krijgen tot de volledige inhoud van deze site, moet u inloggen of u erop abonneren.


Terrestrische biomen

De biomen van de aarde zijn onderverdeeld in twee hoofdgroepen: terrestrische en aquatische. Terrestrische biomen zijn gebaseerd op land, terwijl aquatische biomen zowel oceaan- als zoetwaterbiomen omvatten. De acht belangrijkste terrestrische biomen op aarde onderscheiden zich elk door karakteristieke temperaturen en hoeveelheid neerslag. Het vergelijken van de jaarlijkse totalen van neerslag en fluctuaties in neerslag van het ene bioom naar het andere geeft aanwijzingen over het belang van abiotische factoren in de verspreiding van biomen. Temperatuurvariatie op dagelijkse en seizoensgebonden basis is ook belangrijk voor het voorspellen van de geografische spreiding van het bioom en het vegetatietype in het bioom. De verspreiding van deze biomen laat zien dat hetzelfde bioom kan voorkomen in geografisch verschillende gebieden met vergelijkbare klimaten ([link]).

Welke van de volgende beweringen over biomen is onjuist?

  1. Chaparral wordt gedomineerd door struiken.
  2. Savannes en gematigde graslanden worden gedomineerd door grassen.
  3. Boreale bossen worden gedomineerd door loofbomen.
  4. Korstmossen komen veel voor in de arctische toendra.

Tropisch nat bos

Tropische natte bossen worden ook wel tropische regenwouden genoemd. Dit bioom is te vinden in equatoriale gebieden ([link]). De vegetatie kenmerkt zich door planten met brede bladeren die het hele jaar door afvallen. In tegenstelling tot de bomen van loofbossen, hebben de bomen in dit bioom geen seizoensgebonden bladverlies als gevolg van variaties in temperatuur en zonlicht. Deze bossen zijn het hele jaar door "groenblijvend".

De temperatuur- en zonlichtprofielen van tropische natte bossen zijn zeer stabiel in vergelijking met die van andere terrestrische biomen, met temperaturen van 20 ° C tot 34 ° C (68 ° F tot 93 ° F). Wanneer men de jaarlijkse temperatuurvariatie van tropische natte bossen vergelijkt met die van andere bosbiomen, wordt het gebrek aan seizoensgebonden temperatuurvariatie in de tropische natte bossen duidelijk. Dit gebrek aan seizoensgebondenheid leidt tot plantengroei het hele jaar door, in plaats van de seizoensgebonden groei (lente, zomer en herfst) die in andere biomen wordt gezien. In tegenstelling tot andere ecosystemen hebben tropische ecosystemen tijdens de jaarcyclus geen lange en korte dagen. In plaats daarvan zorgt een constante dagelijkse hoeveelheid zonlicht (11–12 uur per dag) voor meer zonnestraling en dus voor een langere periode voor plantengroei.

De jaarlijkse regenval in tropische natte bossen varieert 125-660 cm (50-200 inch) met enige maandelijkse variatie. Hoewel zonlicht en temperatuur redelijk constant blijven, is de jaarlijkse regenval zeer variabel. Tropische natte bossen hebben natte maanden waarin er meer dan 30 cm (11-12 inch) neerslag kan zijn, evenals droge maanden waarin er minder dan 10 cm (3,5 inch) neerslag valt. De droogste maand van een tropisch nat bos overschrijdt echter nog steeds de jaarlijks regenval van sommige andere biomen, zoals woestijnen.

Tropische natte bossen hebben een hoge netto primaire productiviteit omdat de jaarlijkse temperaturen en neerslagwaarden in deze gebieden ideaal zijn voor plantengroei. De omvangrijke biomassa die in het tropische natte bos aanwezig is, leidt dan ook tot plantengemeenschappen met zeer grote soortendiversiteit ([link]). Tropische natte bossen hebben meer soorten bomen dan enig ander bioom, gemiddeld zijn er tussen de 100 en 300 soorten bomen aanwezig in een enkele hectare (2,5 acres) van Zuid-Amerika. Een manier om dit te visualiseren, is door de onderscheidende horizontale lagen in het tropische natte bosbioom te vergelijken. Op de bosbodem is een dun laagje planten en rottend plantaardig materiaal. Daarboven is een understory van kort struikachtig blad. Boven deze onderlaag verheft zich een laag bomen met daarboven een gesloten bovenlaag overkapping—de bovenste bovenlaag van takken en bladeren. Door deze gesloten bovenste luifel komen nog enkele bomen tevoorschijn. Deze lagen bieden diverse en complexe habitats voor de verscheidenheid aan planten, schimmels, dieren en andere organismen in de tropische natte bossen. Epifyten zijn bijvoorbeeld planten die op andere planten groeien, die doorgaans niet worden geschaad. Epifyten zijn te vinden in tropische natte bosbiomen. Veel diersoorten gebruiken de verscheidenheid aan planten en de complexe structuur van de tropische natte bossen voor voedsel en onderdak. Sommige organismen leven enkele meters boven de grond en hebben zich aangepast aan deze boomachtige levensstijl.

Savannes

Savannes zijn graslanden met verspreide bomen, en ze bevinden zich in Afrika, Zuid-Amerika en Noord-Australië ([link]). Savannes zijn hete, tropische gebieden met temperaturen van gemiddeld 24 ° C tot 29 ° C (75 ° F tot 84 ° F) en een jaarlijkse regenval van 10-40 cm (3,9-15,7 inch). Om deze reden hebben savannes een uitgebreid droog seizoen, bosbomen groeien niet zo goed als in het tropische natte bos (of andere bosbiomen). Als gevolg hiervan zijn er binnen de grassen en forbs (kruidachtige bloeiende planten) die de savanne domineren, relatief weinig bomen ([link]). Omdat vuur een belangrijke bron van verstoring is in dit bioom, hebben planten een goed ontwikkeld wortelstelsel ontwikkeld waardoor ze na een brand snel opnieuw kunnen ontkiemen.

Subtropische Woestijnen

Subtropische woestijnen bestaan ​​tussen 15 ° en 30 ° noorder- en zuiderbreedte en zijn gecentreerd op de Kreeftskeerkring en Steenbok ([link]). Dit bioom is in sommige jaren erg droog, de verdamping overtreft de neerslag. Subtropische hete woestijnen kunnen overdag bodemtemperaturen hebben van meer dan 60 ° C (140 ° F) en nachttemperaturen die 0 ° C (32 ° F) naderen. In koude woestijnen kunnen de temperaturen oplopen tot 25 ° C en dalen tot onder de -30 ° C (-22 ° F). Subtropische woestijnen worden gekenmerkt door een lage jaarlijkse neerslag van minder dan 30 cm (12 inch) met weinig maandelijkse variatie en gebrek aan voorspelbaarheid in regenval. In sommige gevallen kan de jaarlijkse regenval zo laag zijn als 2 cm (0,8 inch) in subtropische woestijnen in centraal Australië (“de Outback”) en Noord-Afrika.

De vegetatie en lage dierdiversiteit van dit bioom is nauw verwant aan deze lage en onvoorspelbare neerslag. Zeer droge woestijnen hebben geen overblijvende vegetatie die van het ene jaar op het andere leeft, veel planten zijn eenjarige planten die snel groeien en zich voortplanten als er regen valt, dan sterven ze. Veel andere planten in deze gebieden worden gekenmerkt door een aantal aanpassingen die water besparen, zoals diepe wortels, minder gebladerte en waterbergende stengels ([link]). Zaadplanten in de woestijn produceren zaden die gedurende langere perioden tussen regenbuien in rust kunnen zijn. Aanpassingen bij woestijndieren omvatten nachtelijk gedrag en graven.

Dicht struikgewas

De chaparral wordt ook wel het struikgewas genoemd en komt voor in Californië, langs de Middellandse Zee en langs de zuidkust van Australië ([link]). De jaarlijkse regenval in dit bioom varieert van 65 cm tot 75 cm (25,6-29,5 inch), en de meeste regen valt in de winter. De zomers zijn erg droog en veel chaparral-planten zijn in de zomer inactief. De chaparral-vegetatie, getoond in [link], wordt gedomineerd door struiken en is aangepast aan periodieke branden, waarbij sommige planten zaden produceren die pas ontkiemen na een heet vuur. De as die na een brand achterblijft, is rijk aan voedingsstoffen zoals stikstof die de grond bemesten en de hergroei van planten bevorderen.

Gematigde graslanden

Gematigde graslanden zijn te vinden in heel centraal Noord-Amerika, waar ze ook bekend staan ​​als prairies, ze zijn ook in Eurazië, waar ze bekend staan ​​als steppen ([link]). Gematigde graslanden hebben uitgesproken jaarlijkse temperatuurschommelingen met hete zomers en koude winters. De jaarlijkse temperatuurvariatie produceert specifieke groeiseizoenen voor planten. Plantengroei is mogelijk wanneer de temperaturen warm genoeg zijn om de plantengroei te ondersteunen en wanneer er voldoende water beschikbaar is, wat plaatsvindt in de lente, zomer en herfst. Gedurende een groot deel van de winter zijn de temperaturen laag en is water, dat in de vorm van ijs wordt opgeslagen, niet beschikbaar voor plantengroei.

Jaarlijkse neerslag varieert van 25 cm tot 75 cm (9,8-29,5 inch). Vanwege de relatief lagere jaarlijkse neerslag in gematigde graslanden, zijn er maar weinig bomen, behalve bomen die langs rivieren of beken groeien. De dominante vegetatie bestaat meestal uit grassen en sommige prairies houden populaties grazende dieren in stand [link]. De vegetatie is zeer dicht en de bodems zijn vruchtbaar omdat de ondergrond van de bodem vol zit met de wortels en wortelstokken (ondergrondse stengels) van deze grassen. De wortels en wortelstokken werken om planten in de grond te verankeren en vullen het organische materiaal (humus) in de grond aan wanneer ze afsterven en vergaan.

Branden, voornamelijk veroorzaakt door blikseminslag, zijn een natuurlijke verstoring in gematigde graslanden. Wanneer het vuur in gematigde graslanden wordt onderdrukt, verandert de vegetatie uiteindelijk in struikgewas en dichte bossen. Vaak vereist het herstel of beheer van gematigde graslanden het gebruik van gecontroleerde brandwonden om de groei van bomen te onderdrukken en de grassen te behouden.

Gematigde bossen

Gematigde bossen zijn het meest voorkomende bioom in het oosten van Noord-Amerika, West-Europa, Oost-Azië, Chili en Nieuw-Zeeland ([link]). Dit bioom is te vinden in regio's op de middelste breedtegraden. Temperaturen variëren tussen -30 ° C en 30 ° C (-22 ° F tot 86 ° F) en dalen tot onder het vriespunt op jaarbasis. Deze temperaturen betekenen dat gematigde bossen in de lente, zomer en vroege herfst groeiseizoenen hebben. Neerslag is het hele jaar door relatief constant en varieert tussen 75 cm en 150 cm (29,5-59 inch).

Vanwege de matige jaarlijkse regenval en temperaturen zijn loofbomen de dominante plant in dit bioom ([link]). Loofbomen verliezen elke herfst hun bladeren en blijven in de winter bladloos. Zo vindt er geen fotosynthese plaats in de loofbomen tijdens de slapende winterperiode. Elke lente verschijnen er nieuwe bladeren als de temperatuur stijgt. Door de rustperiode is de netto primaire productiviteit van gematigde bossen lager dan die van tropische natte bossen. Bovendien vertonen gematigde bossen minder diversiteit aan boomsoorten dan tropische natte bosbiomen.

De bomen van de gematigde bossen bladeren uit en schaduwen een groot deel van de grond, maar dit bioom is meer open dan tropische natte bossen omdat bomen in de gematigde bossen niet zo hoog worden als de bomen in tropische natte bossen. De bodems van de gematigde bossen zijn rijk aan anorganische en organische voedingsstoffen. Dit komt door de dikke laag bladafval op bosbodems. Naarmate dit bladafval vergaat, worden voedingsstoffen teruggevoerd naar de bodem. Het bladafval beschermt ook de grond tegen erosie, isoleert de grond en biedt leefgebieden voor ongewervelde dieren (zoals de pill bug of roly-poly, Armadillidium vulgare) en hun roofdieren, zoals de roodrugsalamander (Plethodon cinereus).

Boreale bossen

Het boreale bos, ook wel taiga of naaldbos genoemd, bevindt zich ten zuiden van de poolcirkel en in het grootste deel van Canada, Alaska, Rusland en Noord-Europa ([link]). Dit bioom heeft koude, droge winters en korte, koele, natte zomers. De jaarlijkse neerslag is van 40 cm tot 100 cm (15,7-39 inch) en heeft meestal de vorm van sneeuw. Door de koude temperaturen treedt er weinig verdamping op.

De lange en koude winters in het boreale bos hebben geleid tot de overheersing van koudetolerante kegeldragende planten. Dit zijn groenblijvende naaldbomen zoals dennen, sparren en sparren, die het hele jaar door hun naaldvormige bladeren behouden. Groenblijvende bomen kunnen in het voorjaar eerder fotosynthetiseren dan loofbomen omdat er minder energie van de zon nodig is om een ​​naaldachtig blad te verwarmen dan een breed blad. Dit komt ten goede aan groenblijvende bomen, die sneller groeien dan loofbomen in het boreale bos. Bovendien zijn de bodems in boreale bosgebieden vaak zuur met weinig beschikbare stikstof. Bladeren hebben een stikstofrijke structuur en loofbomen moeten elk jaar een nieuwe reeks van deze stikstofrijke structuren produceren. Daarom kunnen naaldbomen met stikstofrijke naalden een concurrentievoordeel hebben ten opzichte van de loofbomen.

De netto primaire productiviteit van boreale bossen is lager dan die van gematigde bossen en tropische natte bossen. De bovengrondse biomassa van boreale bossen is hoog omdat deze langzaam groeiende boomsoorten een lange levensduur hebben en in de loop van de tijd staande biomassa accumuleren. De diversiteit aan plantensoorten is kleiner dan die in gematigde bossen en tropische natte bossen. Boreale bossen missen de uitgesproken elementen van de gelaagde bosstructuur die te zien is in tropische natte bossen. De structuur van een boreaal bos is vaak slechts een boomlaag en een grondlaag ([link]). Wanneer naaldnaalden vallen, ontbinden ze langzamer dan brede bladeren, daarom worden er minder voedingsstoffen teruggevoerd naar de grond om de plantengroei te stimuleren.

Arctische toendra

De Arctische toendra ligt ten noorden van het subarctische boreale bos en is verspreid over de Arctische gebieden van het noordelijk halfrond ([link]). De gemiddelde wintertemperatuur is -34 ° C (-34 ° F) en de gemiddelde zomertemperatuur is van 3 ° C tot 12 ° C (37 ° F-52 ° F). Planten in de arctische toendra hebben een zeer kort groeiseizoen van ongeveer 10-12 weken. Gedurende deze tijd is er echter bijna 24 uur daglicht en gaat de plantengroei snel. De jaarlijkse neerslag van de Arctische toendra is erg laag met weinig jaarlijkse variatie in neerslag. En net als in de boreale bossen is er door de koude temperaturen weinig verdamping.

Planten in de Arctische toendra staan ​​over het algemeen laag bij de grond ([link]). Er is weinig soortendiversiteit, een lage netto primaire productiviteit en een lage bovengrondse biomassa. De bodems van de Arctische toendra kunnen in een eeuwigdurende bevroren staat blijven, ook wel aangeduid als: permafrost. De permafrost maakt het voor wortels onmogelijk om diep in de bodem door te dringen en vertraagt ​​het verval van organisch materiaal, waardoor de afgifte van voedingsstoffen uit organisch materiaal wordt geremd. Tijdens het groeiseizoen kan de grond van de Arctische toendra volledig bedekt zijn met planten of korstmossen.

Kijk dit Opdracht Ontdekking: Biomen video voor een overzicht van biomen. Om verder te verkennen, selecteert u een van de biomen op de uitgebreide afspeellijst: woestijn, savanne, gematigd bos, gematigd grasland, keerkring, toendra.

Sectie Samenvatting

De aarde heeft terrestrische biomen en aquatische biomen. Aquatische biomen omvatten zowel zoetwater- als mariene omgevingen. Er zijn acht grote terrestrische biomen: tropische natte bossen, savannes, subtropische woestijnen, chaparral, gematigde graslanden, gematigde bossen, boreale bossen en Arctische toendra. Hetzelfde bioom kan voorkomen op verschillende geografische locaties met vergelijkbare klimaten. Temperatuur en neerslag, en variaties in beide, zijn belangrijke abiotische factoren die de samenstelling van dieren- en plantengemeenschappen in terrestrische biomen bepalen. Sommige biomen, zoals gematigde graslanden en gematigde bossen, hebben verschillende seizoenen, waarbij koud weer en warm weer het hele jaar door elkaar afwisselen. In warme, vochtige biomen, zoals het tropische natte bos, is de netto primaire productiviteit hoog, aangezien warme temperaturen, overvloedig water en een groeiseizoen het hele jaar door de groei van planten stimuleren. Andere biomen, zoals woestijnen en toendra's, hebben een lage primaire productiviteit als gevolg van extreme temperaturen en een tekort aan beschikbaar water.

Kunstverbindingen

[link] Welke van de volgende beweringen over biomen is onjuist?

  1. Chaparral wordt gedomineerd door struiken.
  2. Savannes en gematigde graslanden worden gedomineerd door grassen.
  3. Boreale bossen worden gedomineerd door loofbomen.
  4. Korstmossen komen veel voor in de arctische toendra.

[link] C. Boreale bossen worden niet gedomineerd door loofbomen.

Beoordelingsvragen

Welke van de volgende biomen wordt gekenmerkt door overvloedige watervoorraden?

Welke van de volgende biomen wordt gekenmerkt door korte groeiseizoenen?

Gratis antwoord

De extreem lage neerslag van subtropische woestijnbiomen kan ertoe leiden dat vuur een belangrijke verstoringsfactor is, maar vuur komt vaker voor in het gematigde graslandbioom dan in het subtropische woestijnbioom. Waarom is dit?

Vuur komt minder vaak voor in woestijnbiomen dan in gematigde graslanden, omdat woestijnen een lage netto primaire productiviteit hebben en dus heel weinig plantaardige biomassa om een ​​vuur aan te wakkeren.

In welke opzichten lijken de subtropische woestijn en de arctische toendra op elkaar?

Zowel de subtropische woestijn als de arctische toendra hebben een lage watervoorraad. In de woestijn is dit te wijten aan extreem lage neerslag, en in de arctische toendra is veel van het water niet beschikbaar voor planten omdat het bevroren is. Zowel de subtropische woestijn als de arctische toendra hebben een lage netto primaire productiviteit.

Woordenlijst


Terrestrische biomen

Terrestrische biomen worden bepaald door de dominante vegetatie. Een loofbos bestaat bijvoorbeeld voornamelijk uit niet-groenblijvende bomen. Een gematigd grasland wordt gedomineerd door grassen. Een boreaal bos bestaat voornamelijk uit groenblijvende bomen zoals sparren en sparren. Lees meer over elk bioom voor meer informatie. We hebben een video gemaakt voor de meeste gematigde biomen. (Sommige van deze links leiden je naar onze oude biome-pagina's op thewildclassroom.com, we verplaatsen langzaam alle informatie naar untamedscience.com.)


3.3 Tropische biomen - duurzame ontwikkeling

Er is geen direct belangrijk idee voor de twee kennisverklaringen met betrekking tot tropische biomen, maar het is een zeer belangrijk onderwerp om de uitdagingen te bespreken en te benadrukken waarmee minder welvarende ontwikkelingslanden worden geconfronteerd. Ze zijn rijk aan biodiversiteit en natuurlijk kapitaal, maar vaak arm aan economische rijkdom, dus hoe kunnen ze hun hulpbronnen duurzaam gebruiken. Sommige landen, zoals Costa Rica, hebben gekozen voor een zeer ecocentrische benadering.

Om toegang te krijgen tot de volledige inhoud van deze site, moet u inloggen of u erop abonneren.


Over de biomen van de wereld

Mike Grandmaison / Getty Images.

Wetenschappers zijn het er niet over eens hoeveel biomen er precies op aarde zijn en er zijn veel verschillende classificatieschema's die zijn ontwikkeld om de biomen van de wereld te beschrijven. Voor de doeleinden van deze site onderscheiden we vijf belangrijke biomen. De vijf belangrijkste biomen omvatten aquatische, woestijn-, bos-, grasland- en toendra-biomen. Binnen elk bioom definiëren we ook tal van verschillende soorten subhabitats.


Hoofdstuk 3: Biomen.

Ecosystemen komen voor in een andere geografische omgeving waar breedte- en hoogteverschillen worden gecombineerd met de nabijheid van bergketens en kustlijnen om vier unieke sets van inheemse plant- en diersoorten te produceren. Hoewel verschillend, zijn deze organismen allemaal typerend voor woestijnen in het algemeen. De woestijnen Chihuahuan, Sonoran, Mojave en Great Basin van Noord-Amerika, de Sahara, Gobi, Namib, Patagonian en alle andere woestijnen van de wereld vormen het woestijnbioom. De plantensoorten en de abiotische omgevingsfactoren die al deze overigens unieke ecosystemen gemeen hebben, vormen de basis voor de beschrijving van dit bioom.

Na het voltooien van dit hoofdstuk zou je in staat moeten zijn om:

* Begrijp de biomen in de wereldwijde ecosystemen

* Identificeer de planten en hun relatie tot tropische regenwouden, savannes, woestijnen, graslanden, gematigde loofbossen, naaldbossen, toendra's of aquatische biomen

gematigd loofbos

Biomen zijn wereldwijde groepen van vergelijkbare ecosystemen. Een ecosysteem is een evenwichtige en zichzelf in stand houdende verzameling van alle levende organismen en de niet-levende omgevingsfactoren in een bepaald gebied. Ecosystemen verschillen in grootte volgens de geografische grenzen en klimaatbereiken die de soorten levende organismen erin beheersen (zie figuur 3-1). De twee brede categorieën van biomen omvatten de terrestrische biomen en de aquatische biomen.

Slechts een kwart van het aardoppervlak is land, en toch komt de overgrote meerderheid van alle planten- en diersoorten daar voor. Continenten variëren van equatoriale tot polaire breedtegraden en van zeeniveau tot meer dan 9.000 m hoogte. Klimaat- en bodemverschillen, gecombineerd met breedte- en hoogteverschillen, resulteren in een fenomenaal aantal ecologische omgevingen voor planten en dieren om te bewonen. Ook al resulteert deze variatie in veel verschillende plantensoorten, toch zijn redelijk nauwkeurige en bruikbare assemblages of categorieën volgens vegetatie te herkennen. Het aantal verschillende terrestrische biomen varieert afhankelijk van de autoriteit, maar meestal worden er zeven beschreven.

Een tropisch regenwoud, dat voornamelijk op of nabij de evenaar wordt aangetroffen, zoals weergegeven in figuur 3.2, wordt gekenmerkt door 200 tot 500 cm neerslag per jaar, waarbij sommige gebieden af ​​en toe meer dan 1.000 cm per jaar hebben. Door de ligging aan de evenaar is er geen seizoens maar eerder een continu groeiseizoen met koude periodes. De dagelijkse temperatuur is minimaal vanwege de isolerende werking van het water, dat zeer langzaam warmte wint en verliest. Maximale dagtemperaturen van slechts 30°C zijn typisch, maar de hitte is drukkend door de hoge luchtvochtigheid. De dagelijkse temperatuurschommelingen zijn in de orde van grootte van slechts 5°C.

Deze constante temperatuur verwarmt de atmosfeer, waardoor een vochtig klimaat ontstaat zonder extreme temperatuurschommelingen en zonder koud seizoen, wat een stabiele en gunstige omgeving voor plantengroei oplevert. De vegetatie wordt gedomineerd door hoge (50 tot 60 m), breedbladige, groenblijvende bomen die zich nabij de kroon vertakken om een ​​stevige laag of bladerdak te vormen. Vanwege de dichtheid van de bomen in het bos, is de beschikbaarheid van licht de belangrijkste beperkte factor voor plantengroei onder het bladerdak. Concurrentie om licht heeft geresulteerd in hoge, snelgroeiende bomen die altijd bladeren hebben. Natuurlijk worden bladeren oud, ziek of krijgen ze schaduw, zodat ze afsterven en op de bosbodem vallen, maar dit gebeurt het hele jaar door in overeenstemming met seizoensvariaties die de meeste loofbomen treffen.

Het bladerdak verduistert de bosbodem zodat kleinere bomen en kruidachtige planten niet kunnen overleven, daarom is de vloer open, donker en vochtig. Waar het bladerdak wordt gebroken en licht doordringt, ontstaat een dichte ondergroei van planten. Dit kan gebeuren aan de oevers van een rivier, waar een oude en zieke boom omvalt, of in gebieden waar de vorst is verdwenen.

De warme, vochtige omstandigheden van de tropen zijn ideaal voor de bacteriële en schimmelprocessen die dode planten en dieren afbreken en hun rijke organische voedingsstoffen teruggeven aan de bodem. Vanwege de dichtheid van levende planten die deze voedingsstoffen nodig hebben, kan diepe bovengrond die rijk is aan deze afbraakproducten zich niet ophopen. De bomen hebben daarom ondiepe wortelstelsels die snel water en voedingsstoffen uit de grond halen om te gebruiken voor nieuwe groei. Steunwortels helpen de stabilisatie van de bomen met ondiepe wortels.

Naast het feit dat voedingsstoffen beperkt zijn tot ondiepe bovengrond, zijn veel tropische bodems lateritisch - ze hebben bepaalde metalen in combinatie met grote hoeveelheden klei die zeer stevig worden verpakt als ze niet los worden gehouden met organische materialen. Jaarlijks ploegen voor de teelt en het oogsten van gewassen verwijdert de bron van organisch materiaal. Zonder dat planten de grotere hoeveelheden water opnemen, zorgt regenval voor uitspoeling van bestaande voedingsstoffen uit de bovengrond. De lateritische bodems worden compact en verharden, zodat dergelijke gebieden al na enkele jaren cultiveren zo hard zijn als beton en verdere teelt of herbegroeiing onmogelijk is. Daarom lost het kappen van uitgestrekte tropische bossen voor teelt de voedseltekorten in de wereld niet op, en het is een ecologische ramp, die leidt tot permanent verlies van deze gebieden. Het verlies van deze vegetatie heeft niet alleen gevolgen voor het ecologische evenwicht, maar ook voor brede klimaatpatronen. Bovendien elimineert het uitsterven van soorten hun unieke genetische potentieel.

De tropische regenwouden zijn het oudste vegetatieve bioom omdat hun equatoriale positie hen heeft beschermd tegen de effecten van voorbije ijstijden. Deze hoge leeftijd (ongeveer 200 miljoen jaar lang), gecombineerd met klimaatstabiliteit en overvloed van alle hulpbronnen, heeft geleid tot een fenomenale diversiteit aan planten en dieren die in deze gebieden voorkomen. Hoewel tropische regenwouden relatief onontgonnen zijn en biologisch slecht worden begrepen, zijn er nog steeds meer soorten planten en dieren beschreven vanuit dit bioom dan in alle andere biomen samen (zie figuur 3-3). Het zou inderdaad triest zijn om deze ongeëvenaarde natuurlijke hulpbron vernietigd te zien worden. Momenteel worden deze bossen sneller vernietigd dan ze kunnen worden bestudeerd en begrepen. Deze situatie heeft geleid tot een race tegen de klok om tropische planten te classificeren en te catalogiseren voordat ze uitsterven. Binnenkort is een herbarium (plantenmuseum) misschien de enige plek waar je monsters van de diverse tropische vegetatie kunt vinden.

Tropische diversiteit wordt geïllustreerd in plantengroepen die ongebruikelijke overlevingsmethoden hebben ontwikkeld. Epifyten zijn planten die groeien met wortels die door een houvast aan een andere plant zijn bevestigd. Deze planten zijn op geen enkele manier schadelijk voor hun weldoeners, ze zijn niet parasitair, maar leven samen met hen. Bromelia's en orchideeën bevatten veel voorkomende epifyten. Lange lianen (hangende wijnstokken) gebruiken de stammen en takken van de hoge bosbomen om in het bladerdak te klimmen, waar ze bladeren produceren voor fotosynthese. Omdat deze wijnstokken geworteld zijn, halen ze water en voedingsstoffen uit de grond. Ze groeien vaak van de ene boom naar de andere, met lange lussecties tussen bomen. Deze zouden ideaal zijn voor Tarzan om van boom naar boom te slingeren zonder de grond te hoeven raken. Veel inheemse primaten reizen op zo'n manier door het bos. Hele gemeenschappen van dieren bewonen het bladerdak exotische en prachtige planten, vogels, insecten en andere organismen maken allemaal deel uit van dit spectaculaire bioom. Hoewel de gegeven soorten van het ene tropisch regenwoud naar het andere veranderen, lijkt het algemene beeld erg op elkaar.

Bijna de helft van de beboste gebieden van de aarde zijn tropisch regenwoud. Het Amazonebekken van Zuid-Amerika, het Congobekken in Afrika en bepaalde gebieden van Zuidoost-Azië zijn de drie grootste gebieden, maar er zijn ook tropische bossen in Australië, Midden-Amerika, Nieuw-Guinea, de Filippijnen, Maleisië, Oost-Indië en veel van de eilanden in de Stille Oceaan. Omdat veel van deze bossen worden aangetroffen in landen met overbevolking en voedseltekorten, lopen ze het gevaar te worden gekapt en gecultiveerd.

Af en toe komen regenwouden voor in regio's waar je ze niet zou verwachten, zoals het Olympic Peninsula in de staat Washington. Gelegen aan de Stille Oceaan in een koele gematigde regio en opgewarmd door de Japanse stroom, ontvangt de landmassa constant neerslag. Veel van de daar gevonden soorten zijn van echte regenwoudoorsprong.

Savannes zoals die in figuur 3-4 worden meestal gevonden tussen tropische regenwouden en woestijnen. Hun nabijheid tot een van deze twee gebieden heeft grote invloed op de jaarlijkse regenval. Het "normale" bereik ligt vaak tussen de 80 en 160 cm per jaar. Vanwege hun breedtegraad afstand van de evenaar, hebben savannes seizoensgebonden temperatuurschommelingen, ook al hebben ze geen echte koude periode. Neerslag is ook verspreid over lange droge periodes, die vaak erg heet zijn, gevolgd door zware onweersbuien in het warme seizoen. In het koele seizoen valt er weinig regen. Dit gebrek aan regenval gedurende een langere periode sluit blijkbaar veel soorten uit die daar anders zouden kunnen voorkomen en geeft de savanne zijn karakteristieke vegetatieve samenstelling.

Savannes zijn voornamelijk grasland met verspreide loofbomen.Aangezien er geen echt koud seizoen is, verliezen deze bomen over het algemeen hun bladeren tijdens het lange droge seizoen van elk jaar, bladeren ze weer uit als de regen komt, en bloeien ze over het algemeen als ze bladloos zijn. Er zijn weinig eenjarige planten in de savannes vanwege de dichtheid van de meerjarige grassen. Een aantal meerjarige kruiden gedijen hier goed en komen uit ondergrondse hittebestendige bollen nadat de regens zijn begonnen. De bomen hebben kleinere bladeren dan die in de tropische bossen. Omdat het nodig is om het waterverlies in het droge seizoen te verminderen en omdat licht geen beperkende factor is, worden de voor tropische bossoorten kenmerkende grotere oppervlakten niet gevonden. In savannegebieden die grenzen aan de drogere woestijngebieden, zijn de bomen kleiner, dichter en vaak netelig. Deze gebieden worden doornbos genoemd.

Enkele van de meest uitgestrekte savannes bevinden zich in het Midden- en Oost-Afrikaanse veldt (uitgesproken als 'vilt'), zoals te zien is in figuur 5.3. Een grote verscheidenheid aan dieren, waaronder veel soorten antilopen, zebra's, giraffen, olifanten en hun roofdieren, zijn afhankelijk van de grassoorten die daar worden gevonden. Andere savannes zijn te vinden in Brazilië, India, Zuidoost-Azië, Noord-Australië en Noord-Amerika.

Het onderhoud van dit graslandbestanddeel vereist periodieke verbranding. Brandwonden verwijderen het dode droge gras zodat het nieuwe weelderige gras kan groeien als de regen komt. Vuur houdt ook de bomen uitgedund en verspreid door jonge zaailingen te verwijderen. De volwassen bomen hebben vaak een dikke bast en aangezien ze bladloos zijn tijdens het droge seizoen, is een kleine verbranding van de stam meestal de enige schade die wordt aangericht. Als jonge boomzaailingen zouden groeien tot een grootte die hen zou beschermen tegen deze grasbranden, zou hun dichtheid een bladerdak vormen dat het kreupelhout van grassen en overblijvende kruiden zou verduisteren. Voor de juiste balans tussen graslanden, veevoer en verspreide bomen voor schaduw en nestplaatsen, zijn branden essentieel. Bliksem is een natuurlijke bron van vuur in de savannes en in andere biomen.

Eeuwenlang hebben bewoners graslanden in brand gestoken, omdat ze hun rol in het evenwicht van planten- en dierenpopulaties erkenden. In sommige delen van de wereld, waaronder Noord-Amerika, worden gecontroleerde brandwonden gebruikt om dezelfde soort ecologische manipulatie teweeg te brengen die in de natuur voorkomt. Als ze onder controle worden gehouden, zijn deze brandwonden geen misbruik van vuur. Deze praktijk is echter onder de loep genomen vanwege de verwoestende bosbranden die begonnen als gecontroleerde brandwonden. Deze branden hebben per ongeluk miljoenen hectaren verwoest in de bossen van Noord-Amerika. De studie van brandecologie is een belangrijk onderdeel van het algehele beheer in verschillende biomen.

De meeste woestijngebieden van de wereld bevinden zich in een gordel van 20° tot 30° noorder- en zuiderbreedte met regenschaduwwoestijnen op andere breedtegraden (zie figuur 3.6). Een paar woestijnen hebben geen vegetatie en veel stuifzandduinen, zoals delen van de Sahara, maar de meeste hebben verspreid laaggroeiende vegetatie.

Woestijnen ontvangen 25 m of minder gemiddelde jaarlijkse neerslag. In de droogste woestijnen, waaronder de Sahara, valt gemiddeld minder dan 2 cm regen, en in alle woestijngebieden kan er sprake zijn van langdurige droogte zonder regenval gedurende meerdere jaren. In de Atacama-woestijn in het noorden van Chili bijvoorbeeld was de totale regenval over een periode van 17 jaar 0,05 cm, met slechts drie buien in die periode van 17 jaar die zwaar genoeg waren om te meten. Het is daarom belangrijk op te merken dat de eerder genoemde neerslagcijfers gemiddeld zijn over vele jaren, met aanzienlijke schommelingen mogelijk. Als de regens komen, kunnen ze zwaar genoeg zijn om plotselinge overstromingen te veroorzaken of kunnen ze lichte buien zijn.

Vanwege de droogte zijn de dagelijkse temperatuurschommelingen groot. Het is niet ongebruikelijk om 's nachts een temperatuurdaling van 25°C of meer te hebben, aangezien er weinig vocht is om de overdag geproduceerde warmte vast te houden. Zodra de zon onder is, is de warmtebron verdwenen. Omgekeerd warmt het snel op na zonsopgang. Het is gebruikelijk dat vakantiegangers die in de zomermaanden in de woestijn van Noord-Amerika kamperen, geen dekens of slaapzakken meenemen. Een dun laken geeft weinig warmte, en deze kampeerders brengen meestal een slapeloze nacht door in de auto!

Woestijntemperaturen volgen ook de seizoenen, met af en toe strenge winters, vriestemperaturen en sneeuw. Hoogte, nabijheid van de kust en breedtegraad zorgen ook voor een aantal "warme" woestijnen, die zelden vriestemperaturen hebben. Dat is het geval met de Sonorawoestijn van Noord-Amerika, de enige Noord-Amerikaanse woestijn met de gigantische saguaro-cactus, een plant die de vriestemperaturen in de woestijnen van Chihuahuan, Mojave en Great Basin niet kan verdragen.

Woestijnvegetatie is verbazingwekkend divers en uniek mooi, en valt in drie hoofdcategorieën op basis van de fysieke aanpassing die hun overleving in tijden van droogte mogelijk maakt. Vetplanten zijn planten die water opslaan in verdikte bladeren of stengels en die voorraad beschermen met doornen en stekels. Het grootste deel van de cactusfamilie bestaat uit vetplanten op stam met ofwel scharnierende kussentjes, zoals in de cactusvijgen en chollas, of vaten met een enkele verdikte stengel. De stekels zijn gemodificeerde bladeren die de cactussen beschermen tegen herbivoren op zoek naar vocht. Andere planten, bladvetplanten genoemd, slaan water op in gemodificeerde bladeren. De eeuwenoude plant (Agave), de Spaanse dolk (Yucca) en de laagblijvende Sedum en Portulaca zijn veelvoorkomende voorbeelden, hoewel veel verschillende plantengroepen succulente leden hebben die zijn aangepast aan droge zones, zie figuur 3.7.

Laagblijvende, kleinbladige struiken met stekels of scherpe takken overleven in de woestijn door water vast te houden in hun houtachtige stengels en het waterverlies te verminderen door een kleiner bladoppervlak. Naast of in plaats van stekels hebben deze struiken vaak smerig smakende verbindingen in hun bladeren om herbivoren te ontmoedigen om te bladeren. Creosootstruik (Larrea) en teerstruik (Flourensia) zijn zulke voorbeelden. Zowel stekels als doornen beschermen kattenklauw (Acacia) en mesquite (Prosopis).

Een derde groep woestijnplanten overleeft op een totaal andere manier. In plaats van water op te slaan, wachten ze tot er voldoende voorraad is. Ze bestaan ​​​​als hitte- en droogteresistente zaden die niet zullen ontkiemen tenzij een zware regen een zelfgeproduceerde chemische remmer wegspoelt om te ontkiemen. De regen zorgt ook voor voldoende bodemwater voor deze planten om te ontkiemen, volwassen te worden, te bloeien, zich voort te planten en zaden te zetten voordat de toevoer van water is verdwenen. Dit gebeurt allemaal in een korte tijd - misschien een week of twee, hooguit een paar weken, maar zeker in één seizoen. Deze woestijneenjarigen worden soms kortstondig genoemd vanwege hun korte levenscyclus. Hun zaad moet misschien wel 20 of 30 jaar wachten voordat de omstandigheden geschikt zijn voor ontkieming en voltooiing van hun levenscyclus. Denk eens aan de kracht van een zaadje dat zo lang kan overleven in woestijngronden waar de oppervlaktetemperatuur in de zomer regelmatig boven de 60 °C ligt. Als een jaar nat is, is de bloeiende woestijn net zo mooi als elk ander gebied.

De grootste en droogste woestijn ter wereld is de Sahara, in omvang gevolgd door de Australische woestijn. Figuur 3.6 laat zien waar veel van de andere grote woestijnen zich bevinden, waaronder de vier Noord-Amerikaanse woestijnen, de Gobi van Mongolië, woestijnen in India, het Midden-Oosten, andere delen van Afrika en in Zuid-Amerika. Ongeveer een derde van het aardoppervlak is droog of halfdroog. Woestijnen zijn van recente oorsprong, sommige niet ouder dan 12.000 tot 15.000 jaar en mogelijk geen enkele ouder dan 5 tot 6 miljoen jaar. De relatieve jeugd van woestijnen is nog opvallender in vergelijking met de leeftijd van de tropen, die al zo'n 200 miljoen jaar bestaan.

Woestijnen zijn uitgebreid als gevolg van wereldwijde droogtrends sinds de laatste ijstijd, die zo'n 15.000 jaar geleden eindigde. Menselijke activiteiten versnellen dit proces van woestijnvorming (omzetting in woestijnen) in veel gebieden door overbegrazing, het bebouwen van marginale gebieden en het algemeen verwijderen van planten en water voor eigen gebruik. Geschat wordt dat de Sahara met ongeveer 17 km per jaar naar het zuidwesten trekt. Met verstandig gebruik en gecontroleerde ontwikkelingsstudies die worden uitgevoerd door overheidsinstanties, universiteiten en particuliere groepen in vrijwel elk land met woestijnland, wordt een aantal van de meest interessante en veelbelovende onderzoeken gedaan op het gebied van woestijnlandbouw. Er zijn pogingen gedaan om stammen van reeds bestaande gewassen te ontwikkelen die minder water nodig hebben, hogere temperaturen kunnen weerstaan ​​en een hoog zoutgehalte van de bodem kunnen verdragen.

Sommige studies zijn ook gericht op het vinden van commerciële toepassingen voor planten die van nature voorkomen in woestijngebieden en daarom al goed geschikt zijn voor woestijnklimaten. Waarschijnlijk heeft deze laatste benadering het meeste potentieel, en planten zoals zoutstruik (Atriplex), cactusvijgcactus (Opuntia) en ijzerkruid (Kochia) zijn veelbelovend als voedergewassen. Guayule (Parthenium argentatum) voor rubber, jojoba (Simmondsia chinensis) voor olie en verschillende plantensoorten voor brandstofbiomassa hebben ook een aanzienlijk potentieel voor commercieel gebruik.

Ondergrondse woestijnwoningen die gebruik maken van zonne-energie zijn ontworpen voor experimentele bewoning, evenals grote, plastic koepelkassen voor eengezinsvoedselproductie. Industrieën die geen water nodig hebben, kunnen woestijnland gebruiken, dat overvloedig en goedkoop is voor het bouwen van nieuwe fabrieken. Op een dag kan bijna een derde van het aardoppervlak intensiever worden gebruikt dan ooit tevoren.

Dit bioom wordt gedomineerd door gebieden met meerjarige grassen (zie figuur 3-8). Overwegend in gematigde breedtegraden, krijgen graslanden 30 tot 150 cm neerslag per jaar en hebben ze verschillende seizoenen. De temperaturen liggen in de zomer vaak boven de 40°C en in de winter ver onder het vriespunt, met af en toe extremen. De jaarlijkse neerslag wordt meestal over het hele jaar verdeeld met af en toe zomerpieken. Aan het meer mesic (natter) einde van het bereik, gaan graslanden over in savannes of gematigde bladverliezende vorst, terwijl ze aan het xerische (droge) einde richting woestijnen gaan.

Vanwege de vervilte grasmat van vezelige graswortels zijn er zeer weinig eenjarige planten in de graslanden. De kruidachtige planten die daar worden gevonden, zijn meestal meerjarig met ondergrondse opslagstructuren zoals knollen, bollen en wortelstokken. Incidentele prairiebranden helpen de integriteit van de graslanden te behouden (zoals in savannes), maar in de gedroogde graslanden is de invasie door woestijnsoorten gebruikelijk.

Overbegrazing van dergelijke gebieden heeft hun verwoestijning vergroot, waardoor mesquite, cactussen en onkruidachtige eenjarigen goed ingeburgerd raken in de uitgedunde grasmat. Er zijn maar weinig inheemse soorten grasland (prairies) intact in de Verenigde Staten, de meeste van deze gebieden zijn overbegraasd door huisdieren of vrijgemaakt voor teelt, zoals te zien is in figuur 3.9. Andere belangrijke graslanden zijn te vinden in Oost-Europa en delen van Rusland, Centraal-Azië, Argentinië en Nieuw-Zeeland.

De stofkom van de jaren dertig in de panhandles van Oklahoma en Texas werd veroorzaakt door een extreme droogte die de productiviteit drastisch verminderde, en de weinige waterputten waren niet geschikt voor irrigatie. Zonder de gecultiveerde planten om de grond tegen de altijd aanwezige lentewinden te houden, werd de bovengrond letterlijk weggeblazen, zoals figuur 3.10 laat zien.

Dit bioom is te vinden in alle grote continentale gebieden van het noordelijk halfrond, maar is bijna afwezig op het zuidelijk halfrond (zie figuur 3.11). De gemiddelde neerslag van 75 tot 225 cm per jaar is meestal verspreid over het jaar. Warme zomers en koele tot koude winters zijn typisch. Deze gebieden hebben zelden droogte en slechts beperkte perioden van sneeuw en vriesweer. De bomen laten elke herfst hun bladeren vallen, vandaar de naam gematigd loofbos (zie figuur 3.12a).

Omdat het bladerdak van het bos niet het hele jaar door intact is, is de ecologie van deze regio's uniek. Laaggroeiende, ondergroeide vegetatie domineert in het vroege voorjaar voordat de bomen volledig uitbladeren om de schaduwproducerende overkapping te vormen. Als het bladerdak eenmaal is gevormd, zijn de bosbomen de dominante vegetatie, in de herfst weer gevolgd door een onderlaag-assemblage op de tweede verdieping die zich ontwikkelt als reactie op het beschikbare licht als gevolg van de bladval (zie figuur 3.12b). Zo bestaat er tijdens het groeiseizoen een vegetatie-assemblage met drie districten, wat resulteert in een complexe ecologische situatie.

Verbazingwekkend genoeg worden vergelijkbare soorten bomen echter gevonden in gematigde loofbossen over de hele wereld. Veel van deze bomen zijn hardhout, dat in de meubelindustrie zeer gewaardeerd wordt (hoofdstuk 8).

In de drogere delen van het bioom, waar de winters koel en vochtig zijn maar de zomers heet en droog, bestaat een unieke vegetatieve associatie genaamd chaparral. Gekenmerkt door kleinere, vaak doornige of ruw vertakte groenblijvende bomen en struiken en loofbomen, heeft de chaparral een kort groeiseizoen in de lente, onderbroken door de hitte en droogte van de zomer. Vaak aangeduid als een mediterraan klimaat vanwege de winterse regenval en uitgestrekte chaparral-gebieden langs de kusten van de Middellandse Zee, worden dergelijke gelokaliseerde gebieden ook gevonden in Zuid-Californië, Zuid-Afrika, de kust van Chili en de kustgebieden van West- en Zuidwest-Australië. Hoewel ze van elkaar geïsoleerd zijn en verschillende soorten planten bevatten, geven hun klimatologische omstandigheden deze gebieden een vergelijkbaar uiterlijk.

Naaldbomen zijn de kegeldragende leden van de gymnospermen. Coniferen, waardevol voor hun gebruik in de houtindustrie, zijn groenblijvend, behalve lariks, moerascipres en tamarack. Hun naaldvormige bladeren hebben een dikke laag (cuticula), die waterverlies helpt voorkomen. Veel coniferen hebben ondiepe bodems die vaak voorkomen in bergachtige gebieden (zie figuur 3-13). Bergen in Europa en Azië, evenals de Rocky Mountains en de Appalachen van Noord-Amerika, hebben naaldbossen met vergelijkbare klimaten en regenvalpatronen.

Het vermogen om te gedijen in dunne, rotsachtige of zanderige grond die vaak weinig vocht bevat, verklaart de grote naaldbossen (zie figuur 3.14) in het zuidoosten van de Verenigde Staten en in de westelijke kustgebieden van Californië, waar gigantische sequoia's (Sequoia) groeien.

Het verre noordelijke naaldbos, dat bijna uitsluitend op het noordelijk halfrond ten noorden van de 50° noorderbreedte te vinden is, wordt een taiga (sneeuwbossen) genoemd. De gemiddelde neerslag varieert van ongeveer 35 tot 100 cm per jaar, het meeste valt in de zomer. De winters zijn erg lang en koud en hebben een aanhoudende sneeuwbedekking. Hoewel de winterlucht droog is, blijft de grond vochtig door de lage verdampingssnelheid als gevolg van de koude temperaturen. Deze bossen gaan, afhankelijk van de neerslag, over in graslanden of gematigd loofbos in het zuiden.

Aan hun noordelijke grens maakt het naaldbos geleidelijk plaats voor de toendra, zoals weergegeven in figuur 3.15. De toendra, voornamelijk te vinden op het noordelijk halfrond ten noorden van de poolcirkel, omvat ongeveer een vijfde van het totale landoppervlak van de aarde. Met minder dan 25 cm neerslag per jaar en sterke, droge wind, creëren de temperaturen onder het vriespunt en lange perioden van winterse duisternis een uitzonderlijk barre omgeving voor plantengroei. De grond is het grootste deel van het jaar bevroren en ontdooit in de korte zomer slechts tot een diepte van ongeveer 1 m. Deze bodempermafrost zorgt ervoor dat het wortelstelsel van planten relatief ondiep en toch uitgebreid is. In de vochtige door zegge gedomineerde gemeenschappen kunnen ondergrondse plantendelen wel 10 keer groter zijn dan bovengrondse biomassa.

Toendravegetatie bestaat meestal uit verspreide, laaggroeiende houtachtige vaste planten die goed zijn aangepast aan de uitdrogende wind en extreme kou. Zeker, toendraplanten moeten lange perioden van onbeschikbaarheid van vocht overleven, en hun morfologische aanpassingen omvatten gewoonlijk dikke wasachtige nagelriemen en dichte bladbeharing. Bovendien zijn hun prostaat tot struikachtige, houtachtige stammen vaak bedekt met een beschermende laag korstmossen of mos die uitdroging helpen voorkomen en bescherming bieden tegen de kou. Hoewel geen enkele toendravegetatie hoger wordt dan 1 m en het barre klimaat het aantal goed aangepaste soorten heeft beperkt, zijn de succesvolle planten er in overvloed. In wezen wordt elke inheemse plantengemeenschap gedomineerd door slechts twee of drie soorten, maar er zijn enorme uitgestrektheid van dergelijke gebieden, zoals te zien is in figuur 3.16a.

De gemiddelde dagelijkse temperatuur ligt slechts ongeveer een maand van het jaar boven het vriespunt, waardoor toendraplanten een zeer kort groeiseizoen hebben. Gedurende deze periode is er bodemvocht beschikbaar doordat de grond boven de permafrost ontdooit en is fotosynthese mogelijk voor alle 24 uur zomerdaglicht. De groei is over het algemeen echter minimaal, omdat het aanvullen van opgeslagen voedselreserves in de wortels en houtige stengels de primaire plantfunctie is tijdens deze korte periode van gunstige omstandigheden. Sommige planten voegen slechts een paar nieuwe bladeren aan elke tak toe voordat de koude temperaturen weer beperkend worden.

Seksuele reproductie is een nog zwakkere functie dan vegetatieve groei, aangezien de planten slechts 4 tot 6 weken hebben om de hele cyclus van bloemontwikkeling, bestuiving, bemesting en vrucht- en zaadrijping te voltooien. Veel soorten hebben aan het einde van de vorige zomer slapende knoppen ontwikkeld, dus als de sneeuw smelt, komen de volwassen bloemen binnen een paar dagen tevoorschijn (zie figuur 3.16b). Veel van deze bloemen zijn gemodificeerd om de hitte van de zon te concentreren, waardoor het rijpingsproces wordt versneld door de metabolische activiteit te versnellen. De poolpapaver heeft een witte komvormige bloem die de zon volgt en de zonnestralen op de reproductieve delen concentreert. In de volle zon kan de temperatuur in de bloem wel 28°C hoger zijn dan de luchttemperatuur eromheen. Insecten die door deze warmte worden aangetrokken, beïnvloeden de bestuiving en zaden zijn ongeveer 3 weken nadat de bloem is geopend volwassen. Niet alle arctische planten hebben zulke verfijnde bloeiaanpassingen: sommige zijn afhankelijk van vegetatieve voortplanting en slagen er alleen in om volwassen zaden te zetten in ongewoon lange en milde groeiseizoenen, die mogelijk pas over 50 jaar of langer plaatsvinden.

Eenmaal volgroeid, moeten zaden van arctische planten lange tijd inactief kunnen blijven. Het is een zeldzaam jaar dat een groeiseizoen biedt dat lang genoeg is om zaadkieming en ontwikkeling mogelijk te maken om beschermende houtachtige groei te laten rijpen. De diepvriescondities van het noordpoolgebied zorgen ervoor dat zaden hun levensvatbaarheid echter ongewoon lang behouden. Als extreem voorbeeld, een zaad van een arctische lupine (geslacht Lupines, familie Laminaceae), gevonden in een Yukon-afzetting van 10.000 jaar oud, ontkiemd na 12 jaar droge opslag bij kamertemperatuur. Lange kiemrust zorgt ervoor dat zaden levensvatbaar blijven totdat de omstandigheden optimaal zijn voor succes.

Sommige bergachtige gebieden hebben klimatologische omstandigheden en vegetatie die vergelijkbaar zijn met die van de arctische toendra. Deze bergtoendra-zones bevinden zich op hoogten boven de boomgrens in in wezen de grotere bergketens van de wereld. Hoe verder van de polen deze bereiken voorkomen, hoe hoger de hoogte voordat toendra-condities kunnen worden gevonden.

Op extreme hoogten en polaire breedtegraden komen geen vaatplanten voor. De ijskappen van beide poolgebieden ondersteunen enkele algen- en schimmelsoorten, maar geen hogere of vaatplanten. De toendra is daarom de verste grens van plantengroei.

Het aquatische bioom bestaat uit marien (zout water) en zoet water.

Het mariene bioom beslaat bijna 75% van het aardoppervlak met een gemiddelde diepte van ongeveer 5 km en is fenomenaal groot (zie figuur 3.17). Het plantenleven daar bestaat onder unieke omstandigheden. Het belangrijkste is dat het licht doordringt tot een gemiddelde effectieve diepte van slechts enkele meters. Onder deze ondiepe zone van voldoende licht dringen alleen de korte golflengte blauwe en groene delen van het spectrum effectief door, en zelfs dan is het in wezen donker beneden 660 tot 750 m. Het overgrote deel van het plantenleven is dus beperkt tot het verlichte oppervlak, met een paar organismen die in staat zijn om kortegolflicht te gebruiken voor fotosynthese op grotere diepten. Bacteriële, schimmel- en dierlijke vormen bewonen de oceanen zelfs op hun grootste diepte, maar net als op het land zijn de basis van hun voedselketen nog steeds planten.

Water zelf is natuurlijk niet schaars, maar in de oceanen en zeeën bestaan ​​alleen organismen die in zout water kunnen groeien. Deze organismen zijn voor het grootste deel eencellige algen die geen behoefte hebben aan het complexe vasculaire systeem, ondersteunende weefsels en voortplantingsorganen van de meeste terrestrische planten. Alleen in de ondiepe wateren langs de kustplaten komen complexere algensoorten voor. Eenvoudige transportsystemen, verankeringsapparatuur en andere meercellige modificaties zijn door deze organismen ontwikkeld als reactie op de constante golfbeweging langs de kusten.

Het klimaat voor mariene planten is in hoge mate een functie van de zeestromingen. Vooral de plantverdeling en temperatuur zijn stroomafhankelijk. De belangrijkste factor bij het produceren van oceaanstromingen zijn patronen van luchtcirculatie. In combinatie met de temperatuur, die de waterdichtheid beïnvloedt, en de afbuiging van stromingen van de continentale landmassa's, zorgen deze voorspelbare windpatronen voor enorme waterbewegingen over de hele wereld.

Oceaanstromingen hebben niet alleen invloed op de verspreiding van planten en dieren in de oceanen, maar ook op bepaalde klimaatpatronen op het land, zoals weergegeven in figuur 3.18.

De Golfstroom en de Japanstroom verplaatsen bijvoorbeeld water dat op de tropische breedtegraad naar het noorden is opgewarmd, over respectievelijk de Atlantische Oceaan en de Stille Oceaan naar de noordelijke breedtegraden. De Britse eilanden en Alaska worden beïnvloed door deze stromingen, die niet alleen het klimaat veranderen, maar ook de terrestrische vegetatie langs de kusten en een eindje landinwaarts. De naaldbossen van Noord-Amerika strekken zich daarom in het westen niet zo dicht bij de kust uit als in het oosten vanwege de Japanse stroom. Deze stromingen beïnvloeden ook de hele verzameling mariene organismen langs deze kusten. Er zijn bijvoorbeeld zeehonden te zien voor de kust van Zuid-Californië wanneer het koude water van de noordelijke breedtegraden naar het zuiden beweegt met de California Current. Een ander oceaanfenomeen dat optreedt, is de El Nino - Spaans voor "het Christuskind" - wat verwijst naar een interval van bijzonder warme oceaantemperaturen die met tussenpozen rond Kerstmis verschijnen in de equatoriale Stille Oceaan. Het fenomeen wordt geassocieerd met weersveranderingen over de hele wereld, ook in de Pacific Northwest, waar het ervoor zorgt dat de winters bijzonder mild zijn. Het effect treedt op met een frequentie die varieert van twee jaar tot een decennium. Ongebruikelijk koude oceaantemperaturen in de equatoriale Stille Oceaan kenmerken la Nina - Spaans voor 'klein meisje'. Dit andere fenomeen doet zich voor na een El Nino en heeft het tegenovergestelde effect op het weer, waardoor de winters kouder worden met meer neerslag. Dit zijn slechts enkele voorbeelden van hoe oceaanstromingen het klimaat en de vegetatie wereldwijd wijzigen in zowel aquatische als terrestrische biomen.

Mariene organismen worden soms geclassificeerd als pelagisch of vrij drijvend en benthisch of bodembewonend. De vrij zwevende organismen zijn voornamelijk fytoplankton (eencellige planten) en zoöplankton (eencellige dieren). Fytoplankton bestaat uit eencellige algen, voornamelijk diatomeeën. De open wateren voeden miljoenen van deze organismen, plus eieren en larvale vormen van vissen en ongewervelde dieren, om de vroege stadia van de mariene voedselketen te vormen. De grotere pelagische dieren worden zo voorzien van een betrouwbare en overvloedige voedselbron. Dieren van de bentische zone zijn meestal sedentaire of langzaam bewegende mosselen, zeesterren, slakken, wormen en zeeanemonen, sponzen en de grotere vissen. Bacteriën en schimmels bewonen ook deze zone en gedijen op organisch afval dat zich uit de pelagische zone nestelt.

Niet alle oceaanzones worden als productief beschouwd, sommige regio's zijn bijna verstoken van essentiële voedingsstoffen en daarom kunnen maar weinig fytoplanktons overleven. Omdat er geen voedselbron is voor het zoöplankton en grotere zeedieren, worden dergelijke gebieden de oceaanwoestijnen genoemd. De commerciële visserij is zich terdege bewust van deze onproductieve zones.

Een interessant en belangrijk onderdeel van het mariene bioom is het koraalrif. Riffen zijn alleen gevormd in warme, goed verlichte wateren van de wereld (zie figuur 3.19). De grootste is het Great Barrier Reef voor de kust van Noordoost-Australië. Het strekt zich uit over een afstand van ongeveer 200 km en bestaat, net als andere koraalriffen, uit koloniale coelenteraten en korstvormende algen. Deze organismen scheiden calcium uit en worden behoorlijk hard. Primaire productie (fotosynthese) wordt geleverd door symbiotische algen die tussen het koraal leven. Koraal bestaat in een verscheidenheid aan kleuren en de weerkaatsing van lichtstralen in tropische wateren pronkt met een spectaculaire weergave van natuurlijke schoonheid.

In wezen hebben alle terrestrische organismen een toevoer van zoet water nodig. Planten halen hun vocht uit de grond. Sommige dieren zijn in staat om al het water dat ze nodig hebben direct uit het eten van plantenweefsel te halen. De overgrote meerderheid van het dierenleven heeft echter extra zoetwater nodig, en dat vinden ze in meren, vijvers, rivieren en beken (zie figuur 3.20). Van de basis natuurlijke hulpbronnen hebben mensen zuurstof, voedsel, brandstof, zoet water en grondstoffen nodig voor onderdak, kleding, medicijnen en industrie. Verlies van iemand zou in theorie de toekomstige menselijke groei kunnen beperken. Degene die als eerste onvoldoende beschikbaar komt, is echter de beperkende factor. Aangezien slechts iets meer dan 2% van 's werelds totale landoppervlak wordt bedekt door stilstaand of stromend zoet water, is deze hulpbron een uitstekende kandidaat als beperkende factor voor de menselijke bevolking.

De ecologie van zoetwatergebieden is complex. Van de oevers, waar veel vaatplanten zoals bomen, struiken en kruidachtige planten groeien, tot ondiep water, waar enkele speciaal aangepaste vaatplanten zoals cipressen kunnen voorkomen, tot steeds dieper water, waar niet-vasculaire planten, voornamelijk algen, gedijen, elke kleine verandering produceert een nieuwe zone van plantensoorten. Of het water nu stil is, zoals in vijvers en meren, of stromend, zoals in beken en rivieren, het speelt een essentiële ecologische rol.

Wetenschappers die zoetwaterbiologie bestuderen, verdelen dit bioom in stilstaand water en stromend water. In zekere zin is het moeilijk om stromend water als een ecosysteem te classificeren, omdat het water en de voedingsstoffen niet binnen bepaalde grenzen worden gerecycled. Stilstaande watermeren kunnen groot of klein zijn, en de levenszones worden geclassificeerd als de kustzone, aan de rand van het meer en vrij productief, de limnetische zone, een gebied met open water waar fytoplankton overvloedig aanwezig is in de bovenste lagen, en de diepe zone, het gebied onder de limnetische zone waar geen plantenleven is. De belangrijkste bewoners van deze derde zone zijn de aaseters, schimmels en bacteriën.

De klimaatzone van meren is qua samenstelling vergelijkbaar met het open water in de oceaan (hoewel de soort verschillend kan zijn), maar de kustzone van het meer is uniek. De kustlijn kan bodemwortelende aquatische angiospermen (bloeiende planten) bevatten zoals lisdodde en biezen waterlelies en andere gewortelde planten kunnen zich over een aanzienlijke afstand verder uitstrekken.

Stromend water ontstaat uit smeltend ijs of sneeuw, uit ambachtelijk water onder het grondoppervlak of als uitlaat van meren. De flux of hoeveelheid water die per tijdseenheid wordt vervoerd, bepaalt voor een groot deel de soorten organismen die er heersen. Langzaam stromende beken kunnen rijk zijn aan fytoplankton, terwijl stroomversnellingen en snel stromend water er maar heel weinig hebben. Snelle waterbewegingen sluiten ook de aanhechting van angiospermen aan de bodem van de rivier of beek uit. Onder dergelijke omstandigheden is de meeste productiviteit beperkt tot de stille ondiepe gebieden, waar algen en mossen zich aan rotsen kunnen hechten.

Zelfs de breedtegraad, die van invloed is op de temperatuur, heeft een groot effect op de biologische productiviteit, vooral bij thermische gelaagdheid (die leidt tot kantelen) van meren en vijvers. In de winter, als de luchttemperatuur daalt, daalt ook de watertemperatuur en koelt deze geleidelijk af van het oppervlak naar beneden. Omdat water een uitstekende isolator is en langzaam warmte wint en verliest, kan het enkele dagen nodig zijn om de luchttemperatuur onder het vriespunt te houden voordat het oppervlaktewater eindelijk ijs begint te vormen bij 0°C. Tijdens deze geleidelijke afkoeling naar het vriespunt bereikt de bovenste waterlaag 4°C, de temperatuur waarbij het water het meest dicht is (de watermoleculen zitten eigenlijk het dichtst bij elkaar). Zo is bij 4°C de toplaag dichter dan het onderliggende water, dat niet in direct contact staat met de lucht en op de lagere niveaus niet zo snel afkoelt. De dichtere bovenste laag water zakt naar de bodem, omdat deze bovenste laag meer verzadigd is met zuurstof dan lagere niveaus, terwijl het zinkt, het de vijver of het meer van zuurstof voorziet en organisch materiaal in beweging zet. Dit resulteert in een groeiperiode voor zoetwaterorganismen.

Wanneer zich ijs vormt, dat minder dicht is dan vloeibaar water, drijft het op het oppervlak. Deze ijslaag zal langzaam dikker worden als de luchttemperatuur koud genoeg blijft, en de ijslaag helpt het water eronder te isoleren van de luchttemperatuur. Zo wordt het hele water niet een ijsblok. In de lente, als het oppervlakte-ijs opwarmt van 0°C tot 4°C, draait het meer weer om, met resultaten die vergelijkbaar zijn met die bij het begin van koud weer. Dit kan herhaaldelijk gebeuren totdat al het oppervlaktewater boven de 4°C is opgewarmd.

Water is echt een unieke vloeistof. Als, zoals bij andere vloeistoffen, het vriespunt een vaste stof zou produceren die dichter is dan de vloeistof, zou het ijs naar de bodem zinken. De vijver of het meer zou worden gevuld met ijs, dat in de zomer langzaam van boven naar beneden zou ontdooien en waarschijnlijk nooit helemaal zou smelten. Dit zou uiteindelijk resulteren in een stevig ijsblok in de winter en alleen de bovenste delen zelfs een deel van het jaar in vloeibare toestand. Een overgrote meerderheid van onze diepe zoetwaterlichamen zou dan geen waterleven ondersteunen, en het zou ook niet beschikbaar zijn voor de behoeften van de mens.

Omdat staande waterlichamen levende organismen hebben die zich voortplanten, groeien en uiteindelijk sterven, vullen deze watermassa's zich langzaam met organisch afval. Tijdens perioden van eutrofe (voedselrijke) omstandigheden vinden uitbarstingen van groei en voortplanting plaats. Net als in de oceanen vindt het grootste deel van de plantenactiviteit plaats aan het oppervlak waar licht beschikbaar is. Dit veroorzaakt vaak algenbloei, die het oppervlak bedekken en zuurstofarme omstandigheden eronder veroorzaken. Overmatige algengroei verhoogt de dierpopulaties die zich ermee voeden. Het uiteindelijke effect is een populatiecrash in de vijver of het meer. Dit proces van eutrofiëring wordt vaak kunstmatig versneld door menselijke activiteiten, zoals het lozen van ongezuiverd rioolwater, de afvoer van landbouwmeststoffen en varkensafval, waardoor het plantenleven rijk is aan voedingsstoffen.

Andere menselijke activiteiten die niet alleen het ecologische evenwicht verstoren, maar het water ook onveilig maken voor gebruik, zijn verschillende vormen van vervuiling. Chemicaliën, afval en afvalwater behoren tot de ernstigste waterverontreinigende stoffen. Wat de bron ook is, elk negatief gebruik van de beperkte zoetwatervoorraad kan zeer ernstige gevolgen hebben. We moeten de zoetwaterecologie zo goed mogelijk begrijpen en deze kennis gebruiken om deze belangrijke hulpbron verstandig te beheren (zie figuur 3-21).

Biomen zijn wereldwijde groepen van vergelijkbare ecosystemen. De terrestrische en aquatische biomen worden hierna samengevat.

1. Tropische regenwouden: Equatoriaal, grote groenblijvende bomen met een dicht bladerdak, weinig dagelijkse of jaarlijkse temperatuurschommelingen, 200 tot 500 cm regen per jaar, ondiepe bovengrond die vaak lateritisch is, en vele soorten planten en dieren.

2. Savannes: Op subtropische breedtegraden is er enige seizoensgebondenheid, 80 tot 160 cm jaarlijkse neerslag, meerjarige graslanden met verspreide loofbomen, onderhouden door periodieke verbranding. De droogste savannegebieden worden doornbos genoemd.

3. Woestijnen: voornamelijk te vinden in een breedtegraad tussen 20 ° en 30 ° op zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond, slechts 25 cm of minder jaarlijkse neerslag, extreme dagelijkse temperatuurschommelingen en een laag groeiend jaarseizoen, verspreide vegetatie is ofwel kleinbladige struiken, vetplanten of kruidachtige eenjarigen.

4. Graslanden: er valt jaarlijks 30 tot 150 cm neerslag, een duidelijke seizoensgevoeligheid is een constante bedekking van overblijvende grassen, maar de teelt en overbegrazing veranderen permanent veel van 's werelds inheemse graslanden in de meer xerische graslanden, woestijnvorming is een veelvoorkomende richting van verandering.

5. Gematigd loofbos: voornamelijk te vinden op het noordelijk halfrond, 75 tot 225 cm jaarlijkse neerslag is seizoensgebonden loofbomen (hardhout) domineren de vegetatie in de herfst, een herfst- en lente-understory van struiken en kruidachtige planten wordt duidelijk het xerische einde van het neerslagbereik produceert wat chaparral of mediterrane vegetatie wordt genoemd.

6. Naaldbos: bekend als taiga op de noordelijke breedtegraden en in hooggelegen berggebieden, voornamelijk op het noordelijk halfrond, een jaarlijkse neerslag van 35 tot 100 cm beperkt de vegetatie tot naaldbomen (zachthout), die groenblijvend zijn op meer zuidelijke breedtegraden. Dit bioom wordt geproduceerd door zandgronden .

7. Toendra: Meestal ten noorden van de poolcirkel, ongeveer een tiende van het aardoppervlak minder dan 25 cm neerslag per jaar toendraplanten zijn verspreid en laagblijvende vaste planten permafrost bodemgesteldheid bestaat het hele jaar door en het groeiseizoen is erg kort bergtoendra komt boven de boomgrens voor in hoger gelegen berggebieden. De vegetatie en klimatologische omstandigheden lijken sterk op de arctische toendra, maar op meer zuidelijke breedtegraden.

8. Aquatische biomen: De aquatische biomen omvatten mariene en zoetwatersystemen. Het mariene bioom omvat bijna 75% van het totale aardoppervlak en hoewel de oceanen gemiddeld 3 km diep zijn, is het meeste plantenleven beperkt tot de bovenste paar meter het meeste plantenleven is eencellig, met het ondiepe water langs de kusten de enige plaats voor de meer complexe kelpen en andere meercellige algen oceaanstromingen zoals de Golfstroom en de Japanse stroom beïnvloeden de terrestrische vegetatie door de temperaturen van het gebied en daarmee het klimaat te wijzigen het zoetwaterbioom omvat stromend water en stilstaand water ecosysteemtypen vegetatie in beide is complexer met meer soorten dan in het mariene bioom.

2. Identificeer de vegetatie in een tropisch regenwoud.

3. Beschrijf de vegetatie in een savanne.

4. Maak een lijst van de vegetatie in een woestijn.

5. Identificeer de vegetatie in een grasland.

6. Beschrijf de vegetatie in een gematigd loofbos.

7. Identificeer de vegetatie in het naaldbos.

8. Bespreek de vegetatie in de toendra.

9. Noem de vegetatie in het aquatische bioom.

10. Waar zijn de volgende biomen te vinden: tropisch regenwoud, savanne, woestijn, grasland, gematigd loofbos, naaldbos, toendra en aquatisch bioom?

Dale, V.H., C.M. Crisafulli en F.J. Sawanson. 2005. Ecologische reacties op de uitbarstingen van Mount St. Helens in 1980. New York: Springer-Verlag.

Dashini, K.M.M. en C.L. Foy. 1999. Principes en praktijken in plantenecologie: allelochemische interactie. New York: CRC Press.

Kalman, B., en J. Langille. 1998. Wat zijn voedselketens en webben? New York: Crabtree Publishing.

Sprent, J. 1987. De ecologie van de stikstofcyclus. Cambridge: Cambridge University Press.

Wigley, T.M.L., en D.S. Schimel. 2000. De koolstofcyclus. Cambridge: Cambridge University Press.


Bekijk de video: Ecoles doctorales de biologie (Januari- 2022).