Informatie

8.5.3: Terrestrische biomen - biologie


Vaardigheden om te ontwikkelen

  • Identificeer de twee belangrijkste abiotische factoren die terrestrische biomen bepalen
  • Herken onderscheidende kenmerken van elk van de acht belangrijkste terrestrische biomen

De biomen van de aarde zijn onderverdeeld in twee hoofdgroepen: terrestrische en aquatische. 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 (Figuur (PageIndex{1})).

Kunstverbinding

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. Daarom leidt de omvangrijke biomassa die aanwezig is in het tropische natte bos tot plantengemeenschappen met een zeer grote soortendiversiteit (Figuur (PageIndex{2})). Tropische natte bossen hebben meer soorten bomen dan enig ander bioom; gemiddeld tussen de 100 en 300 soorten bomen zijn 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. Een laag bomen stijgt boven dit understory en wordt bekroond door een gesloten bovenste bladerdak - de bovenste bovenliggende laag 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 (Figuur (PageIndex{3})). 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). Savannes hebben een uitgebreid droog seizoen; om deze reden groeien bosbomen 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 (Figuur (PageIndex{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.

Subtropische Woestijnen

Subtropische woestijnen bestaan ​​tussen 15 ° en 30 ° noorder- en zuiderbreedte en zijn gecentreerd op de Kreeftskeerkring en Steenbok (Figuur (PageIndex{4})). Dit bioom is erg droog; in sommige jaren is de verdamping groter dan 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; in plaats daarvan zijn veel planten 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 (Figuur (PageIndex{4})). Zaadplanten in de woestijn produceren zaden die gedurende langere perioden in rust kunnen blijven tussen regens. 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 (Figuur (PageIndex{5})). 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, weergegeven in figuur (PageIndex{5}), 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 bevinden zich ook in Eurazië, waar ze steppen worden genoemd (Figuur (PageIndex{6})). 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. Figuur (PageIndex{6}). 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 dienen om planten in de grond te verankeren en het organische materiaal (humus) in de grond aan te vullen 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 (Figuur (PageIndex{7})). 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 (Figuur (PageIndex{7})). 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 wouden laten een groot deel van de grond in de schaduw; dit bioom is echter 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 bekend als taiga of naaldbos, bevindt zich ten zuiden van de poolcirkel en in het grootste deel van Canada, Alaska, Rusland en Noord-Europa (Figuur (PageIndex{8})). 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 set 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 (Figuur (PageIndex{8})). Wanneer naaldnaalden vallen, ontbinden ze langzamer dan brede bladeren; daarom worden er minder voedingsstoffen teruggevoerd naar de bodem 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 (Figuur (PageIndex{9})). 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 (Figuur (PageIndex{9})). 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 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.

Link naar leren

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.

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.

overkapping
takken en gebladerte van bomen die een laag bovengrondse dekking in een bos vormen
permafrost
eeuwig bevroren deel van de Arctische toendrabodem

Subtropische Woestijnen

Subtropische woestijnen bestaan ​​tussen 15 ° en 30 ° noorder- en zuiderbreedte en zijn gecentreerd op de Kreeftskeerkring en Steenbok ([Figuur 1]). 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 (“the Outback'8221) 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 ([Figuur 4]). Zaadplanten in de woestijn produceren zaden die gedurende langere perioden in rust kunnen blijven tussen regens. Aanpassingen bij woestijndieren omvatten nachtelijk gedrag en graven.

Afbeelding 4: Om waterverlies te verminderen, hebben veel woestijnplanten kleine bladeren of helemaal geen bladeren. De bladeren van ocotillo (Fouquieria splendens), hier getoond in de Sonora-woestijn bij Gila Bend, Arizona, verschijnen pas na regenval en vallen dan af.


20.3 Terrestrische biomen

De biomen van de aarde kunnen zowel terrestrisch als aquatisch zijn. 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. Jaarlijkse totalen en fluctuaties van neerslag beïnvloeden de soorten vegetatie en dierenleven die in brede geografische regio's kunnen voorkomen. Temperatuurvariatie op dagelijkse en seizoensgebonden basis is ook belangrijk voor het voorspellen van de geografische spreiding van een bioom. Aangezien een bioom wordt gedefinieerd door het klimaat, kan hetzelfde bioom voorkomen in geografisch verschillende gebieden met vergelijkbare klimaten (Figuur 20.18). Er zijn ook grote gebieden op Antarctica, Groenland en in bergketens die bedekt zijn met permanente gletsjers en waar heel weinig leven mogelijk is. Strikt genomen worden deze niet als biomen beschouwd en zijn het naast extreme kou ook vaak woestijnen met zeer weinig neerslag.

Tropisch Woud

Tropische regenwouden worden ook wel tropische natte bossen genoemd. Dit bioom wordt gevonden in equatoriale gebieden (Figuur 20.18). Tropische regenwouden zijn het meest diverse terrestrische bioom. Deze biodiversiteit is nog grotendeels onbekend bij de wetenschap en 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. Deze bossen zijn het hele jaar door "groenblijvend".

De temperatuur- en zonlichtprofielen van tropische regenwouden zijn stabiel in vergelijking met die van andere terrestrische biomen, met gemiddelde temperaturen variërend van 20 o C tot 34 o C (68 o F tot 93 o F). Maandelijkse temperaturen zijn relatief constant in tropische regenwouden, in tegenstelling tot bossen verder van de evenaar. Dit gebrek aan seizoensgebonden temperatuur leidt tot plantengroei het hele jaar door, in plaats van de seizoensgroei die in andere biomen wordt gezien. In tegenstelling tot andere ecosystemen zorgt een meer 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 regenwouden varieert van 250 cm tot meer dan 450 cm (8,2-14,8 ft) met aanzienlijke seizoensvariaties. 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 (Figuur 20.19). De hoge regenval spoelt echter snel voedingsstoffen uit de bodem van deze bossen, die doorgaans weinig voedingsstoffen bevatten. 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. Boven deze onderlaag rijst een laag bomen uit, met daarboven 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 in de tropische natte bossen. 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.

Regenwouden zijn niet het enige bosbiotoop in de tropen, er zijn ook tropische droge bossen, die worden gekenmerkt door een droog seizoen van verschillende lengtes. Deze bossen ervaren vaak bladverlies tijdens het droge seizoen tot op zekere hoogte. Het verlies van bladeren van hogere bomen tijdens het droge seizoen opent het bladerdak en laat zonlicht naar de bosbodem toe, waardoor een dikke laag struikgewas kan groeien, wat afwezig is in tropische regenwouden. Uitgebreide tropische droge bossen komen voor in Afrika (inclusief Madagaskar), India, Zuid-Mexico en Zuid-Amerika.

Savannes

Savannes zijn graslanden met verspreide bomen, en ze komen voor in Afrika, Zuid-Amerika en Noord-Australië (Figuur 20.18). 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 20.20). 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.

Woestijnen

Subtropische woestijnen bestaan ​​tussen 15 o en 30 o noorder- en zuiderbreedte en zijn gecentreerd rond de Kreeftskeerkring en de Steenbokskeerkring (Figuur 20.18). 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, de verdamping overschrijdt doorgaans de neerslag. Subtropische hete woestijnen kunnen overdag bodemtemperaturen hebben van meer dan 60 o C (140 o F) en nachttemperaturen die de 0 o C (32 o F) benaderen. De temperatuur daalt zo ver omdat er weinig waterdamp in de lucht zit om stralingskoeling van het landoppervlak te voorkomen. 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.

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, veel planten zijn 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 20.21). 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 mirabilis is 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 met vriestemperaturen in de winter 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.

Dicht struikgewas

De chaparral wordt ook wel struikgewas genoemd en komt voor in Californië, langs de Middellandse Zee en langs de zuidkust van Australië (Figuur 20.18). 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 die de grond bemesten en de hergroei van planten bevorderen. Vuur is een natuurlijk onderdeel van het onderhoud van dit bioom en vormt vaak een bedreiging voor menselijke bewoning in dit bioom in de VS (Figuur 20.22).

Gematigde graslanden

Gematigde graslanden komen voor in heel centraal Noord-Amerika, waar ze ook wel prairies worden genoemd, en in Eurazië, waar ze steppen worden genoemd (Figuur 20.18). 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 (Figuur 20.23). 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 dienen om planten in de grond te verankeren en het organische materiaal (humus) in de grond aan te vullen 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

Gematigde bossen zijn het meest voorkomende bioom in het oosten van Noord-Amerika, West-Europa, Oost-Azië, Chili en Nieuw-Zeeland (Figuur 20.18). Dit bioom is te vinden in regio's op de middelste breedtegraden. De temperaturen variëren tussen –30 o C en 30 o C (–22 o F tot 86 o F) en dalen 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 tropische regenwouden.

De bomen van de gematigde bossen bladeren en geven schaduw over een groot deel van de grond, maar in dit bioom bereikt 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 (Figuur 20.24).

Boreale bossen

Het boreale bos, ook bekend als taiga of naaldbos, wordt ruwweg tussen 50 o en 60 o noorderbreedte gevonden in het grootste deel van Canada, Alaska, Rusland en Noord-Europa (Figuur 20.18). 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 40 cm tot 100 cm (15,7-39 inch) en neemt gewoonlijk de vorm van sneeuw weinig verdamping optreedt vanwege de koude temperaturen.

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 set 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 en daarom worden er minder voedingsstoffen teruggevoerd naar de bodem om de plantengroei te stimuleren (Figuur 20.25).

Arctische toendra

De Arctische toendra ligt ten noorden van de subarctische boreale bossen en is verspreid over de Arctische gebieden van het noordelijk halfrond (Figuur 20.18). 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 20.26). Er is weinig soortendiversiteit, een lage netto primaire productiviteit en een lage bovengrondse biomassa. De bodems van de Arctische toendra kunnen permanent bevroren 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.

Concepten in actie

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.


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.)


35.3 Terrestrische biomen

In deze sectie onderzoek je de volgende vragen:

  • Wat zijn de twee belangrijkste abiotische factoren die terrestrische biomen bepalen?
  • Wat zijn onderscheidende kenmerken van elk van de belangrijkste terrestrische biomen?

Aansluiting voor AP ® Cursussen

Veel van de informatie in deze sectie valt buiten het bereik van AP®. U hoeft geen lijst van de belangrijkste terrestrische biomen van de aarde en hun beschrijvende kenmerken te onthouden. We hebben echter eerder geleerd dat organismen met elkaar en met hun omgeving interageren om materie en energie te verplaatsen. Biomen zijn rijp met voorbeelden van deze interacties. Een bioom verwijst naar een belangrijk type terrestrische (of aquatische) gemeenschap verdeeld volgens het klimaat, dat de overheersende vegetatie bepaalt. Op zijn beurt beïnvloedt de vegetatie welke soorten dieren het gebied kunnen bewonen. 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. Hetzelfde type bioom kan in verschillende delen van de wereld voorkomen (Figuur 35.12).

De gepresenteerde informatie en de voorbeelden die worden benadrukt in de sectie ondersteunen concepten die worden beschreven in Big Idea 2 van het AP ® Biology Curriculum Framework. De AP ® Leerdoelen die in het Curriculum Framework worden vermeld, bieden een transparante basis voor de AP ® Biologie-cursus, een op onderzoek gebaseerde laboratoriumervaring, educatieve activiteiten en AP ® -examenvragen. Een leerdoel voegt vereiste inhoud samen met een of meer van de zeven wetenschapspraktijken.

Groot idee 2 Biologische systemen gebruiken vrije energie en moleculaire bouwstenen om te groeien, te reproduceren en om dynamische homeostase te behouden.
Blijvend begrip 2.D De groei en dynamische homeostase van een biologisch systeem worden beïnvloed door veranderingen in de omgeving van het systeem.
Essentiële kennis 2.D.1 Abiotische factoren in een omgeving bepalen de kenmerken van de omgeving (bioom).
Wetenschapspraktijk 1.3 De student kan representaties en modellen van natuurlijke of kunstmatige fenomenen en systemen in het domein verfijnen.
Wetenschapspraktijk 3.2 De student kan wetenschappelijke vragen verfijnen.
Leerdoel 2.22 De student kan wetenschappelijke modellen en vragen verfijnen over het effect van complexe biotische en abiotische interacties op biologische systemen, van cellen en organismen tot populaties, gemeenschappen en ecosystemen.
Essentiële kennis 2.D.1 Abiotische factoren in een omgeving bepalen de kenmerken van de omgeving (bioom).
Wetenschapspraktijk 5.1 De student kan data analyseren om patronen of relaties te identificeren.
Leerdoel 2.24 De student kan data analyseren om mogelijke patronen en relaties tussen een biotische of abiotische factor en een biologisch systeem (cellen, organismen, populaties, gemeenschappen of ecosystemen) te identificeren.

Visuele verbinding

  1. Chapparal wordt gedomineerd door struiken.
  2. Grassen domineren savannes en gematigde graslanden.
  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 wordt gevonden in equatoriale gebieden (Figuur 35.12). 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. Daarom leidt de omvangrijke biomassa die aanwezig is in het tropische natte bos tot plantengemeenschappen met zeer grote soortendiversiteit (Figuur 35.13). 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 (Figuur 35.12). 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 (Figuur 35.14). 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 (Figuur 35.12). 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 (Figuur 35.15). 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 wordt gevonden in Californië, langs de Middellandse Zee en langs de zuidkust van Australië (Figuur 35.12). 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, weergegeven in figuur 35.16, 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 (Figuur 35.12). 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 Figuur 35.17. 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 dienen om planten in de grond te verankeren en het organische materiaal (humus) in de grond aan te vullen 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 (Figuur 35.12). 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 gematigde jaarlijkse regenval en temperaturen zijn loofbomen de dominante plant in dit bioom (Figuur 35.18). 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 bekend als taiga of naaldbos, bevindt zich ten zuiden van de poolcirkel en in het grootste deel van Canada, Alaska, Rusland en Noord-Europa (Figuur 35.12). 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 set 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 (Figuur 35.19). 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 (Figuur 35.12). De gemiddelde wintertemperatuur is -34 ° C (-29,2 ° 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 (Figuur 35.20). 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.

Link naar leren

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.


Gematigde graslanden

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 1]). 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 ([Figuur 6]). 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 dienen om planten in de grond te verankeren en het organische materiaal (humus) in de grond aan te vullen wanneer ze afsterven en vergaan.

Figuur 6: De Amerikaanse bizon (Bison bison), beter bekend als de buffel, is een grazend zoogdier dat ooit in grote aantallen de Amerikaanse prairies bevolkte. (tegoed: Jack Dykinga, USDA ARS)

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.


De biomen van de wereld gemakkelijk uitgelegd

Selecteer (of dubbelklik) een vraag om te delen. Daag je Facebook- en Twitter-vrienden uit.

Taiga

4. Wat is de typische vegetatie en typische fauna van de taiga?

Taiga, of boreaal bos, wordt gekenmerkt door naaldbomen, die dennenbossen vormen. Het bevat ook mossen, korstmossen, kleine struiken en angiospermen. In de taiga komen veel zoogdieren voor, zoals elanden, wolven, vossen en knaagdieren, trekvogels en een grote diversiteit aan insecten.

Gematigde bossen

5. Wat is de typische vegetatie en typische fauna van gematigde bossen?

In gematigde bossen overheersen loofbomen. Zoogdieren komen in grote aantallen voor, zoals beren en herten. 

6. Wat zijn loofbomen?

Loofbomen zijn planten die gedurende een periode van het jaar hun blad verliezen. Bij de loofbomen van het gematigde woud vallen hun bladeren in de herfst (herfst). Het verlies van bladeren is een voorbereiding om de koude maanden van de winter het hoofd te bieden: hun wortels, stam en takken zijn beter bestand tegen lage temperaturen en sneeuw dan de bladeren en zonder bladeren is de stofwisseling van de plant verminderd. Op hun beurt helpen de rottende gevallen bladeren om de grond te voeden. 

Tropische bossen

7. Wat is de typische ligging van tropische bossen met betrekking tot de breedtegraad?

Tropical rain forests, such as the Amazon Rainforest and the Congo Rainforest, are typically located at low latitudes, in equatorial and tropical zones. 

8. What is the typical vegetation and typical fauna of tropical forests?

In the vegetation of  tropical forests, broadleaf evergreen trees predominate. On the top of the trees epiphytes and lianas grow. Many varieties of pteridophytes can be found in these forests. Regarding fauna, the abundance and diversity is also great: there are monkeys, rodents, bats, insectivores, felines, reptiles, birds, amphibians and invertebrates, which are mainly insects. 

9. How can the abundance and diversity of living organisms in tropical forests be explained?

The biodiversity of these ecosystems can be explained by the great availability of the main abiotic factors for photosynthesis. Since these factors are abundant, plants can perform maximum photosynthetic activity, living and reproducing easily. With a large amount and diversity of producers (autotrophs), the consumers (heterotrophic animals and microorganisms) also have abundant food and a complex food web emerges, creating many different ecological niches to be explored. Therefore, the appearance of varied living organisms as well as the existence of large populations is possible.

10. Why are tropical forests also known as stratified forests?

In tropical forests, tall trees of several species have canopies, forming an upper layer under which diverse other trees and plants develop, forming other lower layers. From the upper layer to the lower layers, the penetration of light lowers gradually and the exposure to wind and rain, the moisture and the temperature also vary. Different compositions of abiotic factors condition the prevalence of different vegetation in each layer.

Grasslands

11. What is the typical vegetation of grasslands?

Grasslands are mainly formed of herbaceous (non-woody) vegetation: grass, bushes and small trees. 

12. What are the grasslands of North America and of South America respectively called?

The steppe grasslands of North America are called prairies. The grasslands of South America are known as “pampas” (the steppe grassland) and “cerrado” (the savannah grassland). 

13. How are grasslands classified?

Grasslands may be classified into steppes and savannahs. In steppes, the prevailing vegetation is grass, such as in the pampas of South America and in the prairies of North America. Their fauna is mainly composed of herbivores, such as rodents and ungulates. Savannahs contain small trees, such as in the Brazilian cerrado or the African savannahs. The fauna is diverse the Brazilian cerrado contains animals such as ostriches, lizards, armadillos, jaguars, etc., as well as many types of insects the African savannahs are home to large herbivores and carnivores, such as zebras, giraffes, antelopes, lions and leopards. 

Woestijnen

14. What is the typical vegetation and typical fauna of deserts?

The predominant fauna of desert ecosystems is composed of reptiles, such as lizards and snakes, terrestrial arthropods and small rodents. In these areas, plants very adapted to a dry climate may be found, such as cacti, which are plants that do not have real leaves and therefore lose less water, along with grasses and bushes near places where water is available. 

15. Which terrestrial vertebrate group is extremely rare in deserts?

Amphibians are terrestrial vertebrates extremely rare in desert environments (although there are a few species adapted to this type of ecosystem). Amphibians are rare in deserts because they have a permeable skin and, as a result, they easily lose water by evaporation and dehydrate. They also need an aquatic environment to reproduce, since their fertilization is external and their larva is water-dependent. 

Plankton, Nekton and Benthos

16. What are plankton, nekton and benthos?

Plankton, nekton and benthos are the three groups into which aquatic living organisms can be divided.

Plankton is formed by algae and small animals that float near the surface of water and which are carried by the stream. Nekton is composed of animals that actively swim and dive in water, such as fish, turtles, whales, sharks, etc. Benthos comprises the animals ecologically linked to the sea floor, including many echinoderms, benthic (demersal) fish, crustaceans, molluscs, poriferans and annelids. 

The World's Biomes Review - Image Diversity: plankton nekton benthos

17. What are  phytoplankton and zooplankton?

Phytoplankton and zooplankton are types of plankton. Phytoplankton includes autotrophic floating organisms: algae and cyanobacteria. Zooplankton is formed of heterotrophic planktonic organisms: protozoa, small crustaceans, cnidarians, larvae, etc.

18. What group of aquatic organisms is composed of a large number of photosynthetic organisms?

Many photosynthetic organisms are found in plankton,on the surface of aquatic ecosystems. This is because light is abundant on the surface.


Arctische toendra

Figure 8. Low-growing plants such as shrub willow dominate the tundra landscape, shown here in the Arctic National Wildlife Refuge. (credit: USFWS Arctic National Wildlife Refuge)

The Arctic tundra lies north of the subarctic boreal forest and is located throughout the Arctic regions of the northern hemisphere (Figure 8). The average winter temperature is −34 °C (−34 °F) and the average summer temperature is from 3 °C to 12 °C (37 °F–52 °F). Plants in the arctic tundra have a very short growing season of approximately 10–12 weeks. Gedurende deze tijd is er echter bijna 24 uur daglicht en gaat de plantengroei snel. The annual precipitation of the Arctic tundra is very low with little annual variation in precipitation. And, as in the boreal forests, there is little evaporation due to the cold temperatures.

Plants in the Arctic tundra are generally low to the ground (Figure 8). Er is weinig soortendiversiteit, een lage netto primaire productiviteit en een lage bovengrondse biomassa. The soils of the Arctic tundra may remain in a perennially frozen state referred to as permafrost. The permafrost makes it impossible for roots to penetrate deep into the soil and slows the decay of organic matter, which inhibits the release of nutrients from organic matter. Tijdens het groeiseizoen kan de grond van de Arctische toendra volledig bedekt zijn met planten of korstmossen.


Terrestrische biomen

A terrestrial biome is an area of land with a similar climate that includes similar communities of plants and animals. Different terrestrial biomes are usually defined in terms of their plants, such as trees, shrubs, and grasses.

Factors such as latitude, humidity, and elevation affect biome type:

*Latitude means how far a biome is from the equator. Moving from the poles to the equator, you will find (in order) Arctic, boreal, temperate, subtropical, and tropical biomes.

*Humidity is the amount of water in the air. Air with a high concentration of water will be called humid.Moving far from the most muggy atmosphere, biomes will be called semi-sticky, semi-dry, or bone-dry (the driest). *Elevation measures how high land is above ocean level. It gets colder as you go higher above sea level, which is why you see snow-capped mountains.

Samenvatting
Factors affecting biome type include latitude, humidity, and elevation.
Terrestrial biomes include the tropical rainforest, chaparral, and taiga.


Bekijk de video: TICHYS AUSBLICK - Corona für immer? Impfzwang, Dauerlockdown und die Arroganz der Macht (Januari- 2022).