Ekosystemy mogą być bardzo podobne, ale nigdy nie są identyczne. Różnorodność genetyczna i gatunkowa zależą od panujących w nich warunków. Ochrona przyrody powinna zatem uwzględniać przede wszystkim zabezpieczenie ekosystemów.

RXyIJkiW4eqPY
Sawanna drzewiasta
Źródło: kierras, Flickr, licencja: CC BY-SA 3.0.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • że biocenoza i biotop tworzą ekosystem;

  • że różnorodność ekosystemowa jest jednym z poziomów różnorodności biologicznej;

  • od czego zależy występowanie gatunków w danym ekosystemie;

  • jak działania człowieka zagrażają różnorodności biologicznej.

Twoje cele
  • Wymienisz główne czynniki geograficzne kształtujące różnorodność gatunkową i ekosystemową Ziemi (klimat, ukształtowanie powierzchni).

  • Wykażesz związek pomiędzy rozmieszczeniem biomów a warunkami klimatycznymi na kuli ziemskiej.

  • Podasz przykłady miejsc o szczególnym bogactwie gatunkowym.

iJlDzCYe19_d5e159

1. Główne czynniki kształtujące różnorodność gatunkową i ekosystemową Ziemi

Różnorodność ekosystemowa oznacza zróżnicowanie ekosystemów na Ziemi. Głównymi czynnikami geograficznymi warunkującymi różnorodność gatunkową i ekosystemową są: klimat, ukształtowanie powierzchni i prądy morskie.

  • Klimat obejmuje dwa główne elementy: roczną sumę opadówśrednią roczną temperaturę powietrza. Zależy on m.in. od szerokości geograficznej, odległości od oceanów i mórz, ukształtowania terenu oraz wysokości n.p.m. Poszczególne strefy klimatyczne charakteryzują się specyficzną szatą roślinną, która wraz z czynnikami abiotycznymiczynniki abiotyczneczynnikami abiotycznymi wpływa na to, jakie zespoły bakterii, protistów, grzybów i zwierząt je zamieszkują. Największa różnorodność gatunkowa występuje na obszarach cechujących się wysoką roczną sumą opadów i wysoką średnią roczną temperaturą powietrza.

  • Ukształtowanie powierzchni wiąże się ze zróżnicowaniem środowiska życia poszczególnych gatunków. Różnice w terenie tworzą unikalne warunki środowiskowe, które wpływają na dostępność zasobów i pożywienia, mikroklimat oraz możliwości schronienia i rozrodu dla różnych organizmów. Góry o zmiennych warunkach topograficznych – strome zbocza, skaliste wierzchołki, głębokie wąwozy i znaczne różnice wysokości – stwarzają odmienne środowiska dla roślin i zwierząt. Na stokach można spotkać gatunki przystosowane do trudnych warunków, takie jak kozice, które doskonale radzą sobie z wspinaczką. Doliny, w których warunki są łagodniejsze, porośnięte są lasami ze świerkami i jodłami oraz zamieszkane przez jelenie czy niedźwiedzie brunatne.

  • Prądy morskie mają wpływ na temperaturę, ciśnienie wody, rozpuszczalność gazów w wodzie oraz klimat. Ciepłe prądy przemieszczają wody ciepłe w kierunku biegunów, zimne przesuwają zimniejsze wody w stronę równika. Prądy ciepłe podnoszą temperaturę powietrza i powodują zwiększenie opadów w obszarach lądowych, obok których przepływają. Z kolei prądy zimne powodują obniżenie temperatury i ilości opadów.  Ponadto prądy morskie przenoszą plankton oraz larwy osiadłych zwierząt (koralowców) w nowe miejsca. Młode zwierzęta, które wylęgły się np. w rzekach, w pobliżu wybrzeży czy na lądzie, niesione z prądem przemieszczają się w inne rejony oceanu.

1
Ćwiczenie 1
RS8tOsXeW9oQN
Wykorzystując swoją wiedzę z geografii, wyjaśnij, dlaczego w Eurazji i Afryce biomy układają się w przybliżeniu równoleżnikowo, a w obu Amerykach południkowo. (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

2. Główne ekosystemy lądowe świata

Zespoły ekosystemów o podobnych warunkach klimatycznych i strukturze przestrzennej oraz zbliżonej florze i faunie nazywane są biomami. Charakterystyczne dla określonej szerokości geograficznej biomy zalicza się do jednej kategorii, choć mogą różnić się wieloma gatunkami (np. gdy kontynenty długo pozostawały w izolacji). Przykładami biomów są lasy liściaste strefy umiarkowanej Ameryki Północnej i Południowej lub pustynie Australii i Afryki.

RDIa1CO1Cp8Ji1
Główne biomy Ziemi
Źródło: Wydawnictwo Edukacyjne Wiking, licencja: CC BY-SA 3.0.

W zależności od warunków ekosystemy wykazują zróżnicowaną produktywnośćproduktywnośćproduktywność. Jest ona miarą szybkości wytwarzania materii organicznej (w kg lub t) na określonej powierzchni (zwykle mIndeks górny 2 lub kmIndeks górny 2) i w określonym czasie (zwykle rok).

R1ZyMTRNJ4PgU1
Produktywność wybranych ekosystemów Ziemi w kilogramach suchej masy wytworzonych na powierzchni 1 m2 w ciągu roku
Źródło: Wydawnictwo Edukacyjne Wiking, licencja: CC BY-SA 3.0.
iJlDzCYe19_d5e208
1
Ćwiczenie 2
RGK357yrC9ICp
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

3. Wilgotne lasy równikowe

Dla obszarów równikowych charakterystyczne są wilgotne lasy równikowe, zwane także deszczowymilasy deszczowedeszczowymi. Biom ten cechuje bardzo duża różnorodność biologiczna. Wynika ona głównie z wysokich temperatur, utrzymujących się przez cały rok na stałym poziomie ok. 25°C, oraz częstych, obfitych opadów deszczu, których suma przekracza rocznie 2000 mm (sięga nawet 10 000 mm). Takie warunki sprawiają, że okres wegetacji w lesie równikowym trwa cały rok, a jego produktywność jest duża – 1 m² powierzchni wytwarza 2–4 kg suchej masymasa suchasuchej masy roślin w ciągu roku.

W lasach deszczowych występują głównie szerokolistne, wiecznie zielone drzewa. Rosną one bardzo szybko i w stałym tempie przez cały rok. Roślinność lasu równikowego ma wyraźną strukturę warstwową, która formuje się pod wpływem czynnika ograniczającego, jakim jest światło. Najwyższą warstwę tworzą bardzo wysokie drzewa, osiągające 45–60 m wysokości. Gdzieniegdzie wyrastają ponad dach lasu – zwartą warstwę utworzoną przez korony trochę niższych drzew, dorastających do 25–30 m wysokości. Jest ona praktycznie nieprzepuszczalna dla promieni słonecznych, dlatego w niższych piętrach lasu zaznacza się wyraźna konkurencja roślin o światło. Niższe drzewa i wysokie byliny, takie jak bananowce i bambusy, rosną tylko w lukach dachu lasu. Ze względu na cienką warstwę gleby oraz podmokłe podłoże wiele drzew wytwarza korzenie szkarpowekorzenie szkarpowekorzenie szkarpowe i podporowe, które je stabilizują.

W wyniku konkurencji o światło w lasach deszczowych wykształciły się liczne gatunki pnączy i lian, które wspinają się po pniach drzew, często zacieniając i doprowadzając do śmierci swoje podpory. Inne rośliny, takie jak epifityepifityepifity (np. storczyki), aby uzyskać dostęp do światła, osiedlają się na drzewach. Najczęściej rosną w ich koronach, w kątach gałęzi, gdzie gromadzi się martwa materia organiczna oraz woda, z której mogą korzystać. Pobierają również wilgoć z powietrza za pomocą specjalnych korzeni powietrznych. Na nierównościach kory, w kątach liści i na ich powierzchni, tworzą się niewielkie ekosystemy złożone z protistów roślinopodobnych i mchów, w których żyją liczne saprobionty i małe drapieżniki.

Galeria zdjęć i grafik dotyczących wilgotnych lasów równikowych:

1

Na dnie lasu panuje półmrok, przez co runo leśne jest słabo rozwinięte. Tworzą je głównie paprotniki i grzyby. Ze względu na szybki rozkład materii organicznej w lesie równikowym nie występuje warstwa ściółki. Jej brak sprawia, że intensywne opady deszczu wymywają z gleby substancje podnoszące żyzność, w wyniku czego jest ona uboga.

Zwierzęta zamieszkują wszystkie piętra lasów deszczowych, choć w koronach jest ich najwięcej. Panuje tu ogromne bogactwo organizmów zmiennocieplnych, zwłaszcza bezkręgowców (chrząszczy, mrówek, motyli, pająków), a także gadów (np. węży, jaszczurek) i płazów (które dzięki wysokiej oraz względnie stałej wilgotności i temperaturze mają tu optymalne warunki rozwoju). Lasy równikowe to również ogromne bogactwo ptaków (np. papug, rajskich ptaków i kolibrów) oraz ssaków (np. małp, dużych kotów, nietoperzy, gryzoni, kopytnych).

1
Ćwiczenie 3
R1WlRtDPFL32Y
Wyjaśnij, dlaczego drewno drzew tropikalnych nie ma pierścieni przyrostów rocznych. (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

W lasach naszego klimatu także występują gatunki lian. Należą do nich bluszcz pospolity, wiciokrzew pomorski, chmiel i psianka słodkogórz. Gatunkiem liany jest też uprawiany w doniczkach filodendron.

iJlDzCYe19_d5e265

4. Sawanny

Ekosystemy obszarów podrównikowych – ze względu na występowanie krótkiej pory deszczowej (roczna suma opadów wynosi 200–500 mm) oraz długiej pory suchej – są zdecydowanie uboższe od równikowych. Trwający przez większą część roku okres deficytu wody pozwala na kształtowanie się ekosystemów zdominowanych przez roślinność trawiastą. Rosną tu także niskie krzewy lub drzewa, np. akacje i baobaby, które jednak pojawiają się w dużym rozproszeniu. Rzadkość drzew na sawanniesawannasawannie jest efektem konkurencji o wodę.

Roślinność tej formacjiformacja roślinnaformacji produkuje bardzo dużą ilość biomasy, dlatego można tu spotkać duże zwierzęta roślinożerne, np. zebry, bawoły, antylopy, żyrafy, nosorożce, słonie, kangury, a ponadto liczne owady, gryzonie, małpy i strusie. Natomiast wśród drapieżników żyją m.in. lwy, lamparty, szakale i hieny.

Podczas trwającej nawet 5 mies. pory suchej drzewa i krzewy tracą liście, a nadziemne części traw usychają. Niektóre rośliny (sukulentysukulentysukulenty) gromadzą w organach spichrzowych resztki niezbędnej do przetrwania wody, inne tworzą długie i rozbudowane systemy korzeniowe. Zwierzęta roślinożerne podejmują wędrówki na bardzo duże odległości w poszukiwaniu wody i pożywienia. Za nimi podążają także drapieżniki. W porze suchej na sawannach często występują pożary – są one jednym z czynników kształtujących roślinność tego biomu.

Pora deszczowa przynosi obfite opady, które powodują rozkwit życia na sawannie. Odrastają zielone części roślin, powracają zwierzęta. Jest to okres rozrodu wszystkich organizmów zamieszkujących tę formację.

Galeria zdjęć i grafik dotyczących sawanny:

1
1
Ćwiczenie 4
R71xhuVrBGsiS
Kopce termitów na sawannie afrykańskiej są rozmieszczone bardzo regularnie. Na zdjęciach lotniczych widać, że wokół nich istnieje największa różnorodność roślin. Znajdź informacje na temat biologii termitów i postaw hipotezy, które będą próbą rozwiązania problemu: W jaki sposób termity wpływają na produktywność sawanny? (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Sawanna to obszar odkryty, penetrowany przez liczne drapieżniki zarówno na powierzchni ziemi, jak i z powietrza. Potencjalne ofiary mogą się przed nimi ukryć na różne sposoby, np. dostosowując ubarwienie do otoczenia, dzięki czemu stają się niemal niezauważalne, czy grupując się w stada, w których funkcjonuje system wczesnego ostrzegania. Ponadto małe zwierzęta mogą ukryć się pod ziemią.

iJlDzCYe19_d5e311

5. Pustynie i półpustynie

Dla strefy klimatów zwrotnikowychpodzwrotnikowych charakterystyczna jest obecność pustyńpustyniapustyń i półpustyń. Panuje na nich suchy lub skrajnie suchy klimat ze znikomą liczbą opadów, nieprzekraczającą 200 mm rocznie (w skrajnych przypadkach do kilku mm). Rozwój roślinności uniemożliwiają niska wilgotność powietrza oraz prawie całkowity brak wody lub tylko epizodyczne jej występowanie po opadach, a także silne nasłonecznienie. Dla wielu pustyń charakterystyczne są duże dobowe wahania temperatury – w dzień wzrasta ona nawet do 50°C, a w nocy spada poniżej 0°C.

Na obszarach pustynnych występuje niewiele gatunków. Rośliny, z wyjątkiem efemerycznychrośliny efemeryczneefemerycznych, rosną bardzo powoli i zawsze w dużym oddaleniu od siebie, co zapobiega konkurencji o wodę. Wykazują trzy strategie przetrwania:

  • magazynowanie wody w liściach, łodygach lub korzeniach, co jest cechą sukulentów (kaktusy, opuncje, agawy, wilczomlecze);

  • w przypadku sklerofitówsklerofitysklerofitów – ograniczenie powierzchni transpiracji, wytwarzanie kolczastych pędów chroniących liście przed roślinożercami oraz zrzucanie liści w okresie suszy;

  • spędzanie okresu suszy pod ziemią w postaci nasion lub organów przetrwalnikowych, jak w przypadku roślin efemerycznych, np. róży jerychońskiej czy suchych i ostrych traw, które bujnie się rozwijają w krótkim okresie zwiększonej wilgotności (wegetacja trwa kilka tygodni).

Do trudnych warunków pustynnych przystosowały się jedynie nieliczne, skrajnie ciepłolubne gatunki zwierząt, m.in. skorpiony, węże, jaszczurki, lisy pustynne, wielbłądy, niektóre owady i ptaki. Zwierzęta są aktywne zwykle nocą, w dzień pozostając w kryjówkach.

Galeria zdjęć i grafik dotyczących pustyń i półpustyń:

1
iJlDzCYe19_d5e368

6. Zarośla twardolistne i wiecznie zielone lasy

W strefie klimatów podzwrotnikowych opady są bardziej obfite niż w strefie zwrotnikowej. Temperatura jest dodatnia przez cały rok. Lata są suche i gorące, a zimy ciepłe i wilgotne. Dzięki temu występują tu zarośla twardolistnezarośla twardolistnezarośla twardolistnewiecznie zielone lasywiecznie zielone lasywiecznie zielone lasy, tworzone głównie przez roślinność o grubych i skórzastych liściach, których budowa ogranicza utratę wody. Do najważniejszych gatunków należą: drzewa oliwkowe, mirty, oleandry, jałowce, wawrzyny (drzewa laurowe), pistacje, pinie, cedry, dęby korkowe i drzewa cytrusowe.

Zwierzętami charakterystycznymi dla tego biomu są: kozice, daniele, muflony, króliki i koziorożce. W ekosystemach tych występują bardzo licznie ptaki, zwłaszcza wróblowate i kuraki. Ze względu na ciepły klimat bytują tu także gady. Z bezkręgowców najliczniejsze są ślimaki (przystosowały się do znoszenia okresów suszy w lecie poprzez zapadanie w sen letni – estywacjęestywacjaestywację), owady oraz pajęczaki (przede wszystkim pająki i skorpiony).

RTOE1mgg1cApp1
Roślinność śródziemnomorska na Korsyce
Źródło: Katja Wagner, Flickr, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 5
RDr7cBKmJ5FuU
Oliwki to drzewa charakterystyczne dla roślinności śródziemnomorskiej. Mają lancetowate, skórzaste liście, pokryte gęstymi włoskami nadającymi im szarozielony kolor. Ustal, jak ten gatunek przystosował się do warunków życia. (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Wiecznie zielone lasy w Kalifornii są tworzone przez sekwoje – olbrzymie drzewa iglaste dorastające nawet do 115 m i żyjące ok. 2 tys. lat. Ich niewielkie szyszki otwierają się pod wpływem wysokiej temperatury, zwykle podczas pożarów, które często nawiedzają ten obszar. Ogień nie szkodzi sekwojom, ponieważ pokryte są korą o grubości kilkudziesięciu centymetrów.

iJlDzCYe19_d5e412

7. Lasy liściaste strefy umiarkowanej

Strefa klimatów umiarkowanych cechuje się mnogością biomów. W klimacie umiarkowanym ciepłym większość ekosystemów stanowią lasy liściaste i mieszane. Spotyka się tu także bory iglaste, torfowiska i wilgotne łąki. Dla tej strefy charakterystyczne są niewielkie opady (ok. 500–600 mm rocznie, rozłożone równomiernie przez cały rok) oraz występowanie czterech pór roku. Niskie temperatury mogą utrzymywać się ok. 2–3 mies. Najważniejszym czynnikiem kształtującym roślinność tych biomów jest dostępność wody. Lasy strefy umiarkowanej porastają tereny zasobne w wodę, której ilość (w stanie ciekłym) jest znacznie ograniczona zimą. Aby przetrwać warunki niedostatku wody, jesienią drzewa zrzucają liście.

R4szqIrDjUqTl1
Las liściasty strefy umiarkowanej
Źródło: Dr. Hans-Peter Ende, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.
iJlDzCYe19_d5e448

8. Stepy

klimacie umiarkowanym ciepłym w głębi kontynentów występują biomy zwane stepamistepstepami. Ze względu na stosunkowo małą ilość opadów (250–400 mm rocznie) na stepach panuje ciągły niedostatek wody, przez co dominuje na nich roślinność trawiasta z dużą domieszką roślin zielnych. Zwykle tworzą one zbitą darń. Dorastają maksymalnie do 2 m wysokości. Rozwojowi roślinności nie sprzyjają także bardzo duże wahania temperatury, zarówno roczne, jak i dobowe. Lata są suche i gorące, a zimy charakteryzują się bardzo niską temperaturą i obfitymi opadami śniegu. Klimat stepów uniemożliwia rozwój drzew. Trawy są przystosowane do znoszenia takich warunków, ponieważ okres suszy i zimy spędzają w postaci kłączy lub podziemnych pąków, a ich korzenie są zdolne do gromadzenia wody.

Okres wegetacji na stepach jest bardzo krótki. Bujny rozwój oraz kwitnienie traw i roślin zielnych następuje w czasie wzmożonych opadów deszczu. Gleby stepów tworzą grubą pokrywę i są bardzo żyzne, ponieważ deszcze nie wymywają substancji odżywczych z warstwy próchniczej do niższych pokładów gleby.

Dla zainteresowanych

Rozległe równiny stepowe położone w centralnej części Ameryki Północnej, na wschód od Gór Skalistych, nazywane są prerią.

Obfitość pokarmu oraz brak kryjówek to czynniki kształtujące faunę. Spośród roślinożernych ssaków dominują gryzonie (chomiki, pieski preriowe, susły) oraz żyjące w stadach ssaki kopytne (osły, konie Przewalskiego, bizony). Nie ma tu dużych drapieżników, natomiast występują wilki, rysie, lisy i kojoty. Żyją tu również liczne ptaki (drapieżne – orły, sokoły, myszołowy, sępy, a także biegające po ziemi kuraki – przepiórki, kuropatwy, cietrzewie, dropie) oraz gady (zwłaszcza jaszczurki i węże).

Galeria zdjęć i grafik dotyczących stepów:

1
1
Ćwiczenie 6
RIe5OI1Fcmhz0
W strefie klimatu umiarkowanego występują zarówno lasy liściaste, jak i stepy. Wyjaśnij od czego zależy, która z tych formacji roślinnych występuje na danej szerokości geograficznej. (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Zapadanie w sen jest jedną ze strategii przetrwania na stepie. Niektóre zwierzęta stepowe nie przesypiają mroźnej zimy, lecz suche lato, inne są aktywne tylko wiosną. Do takich gatunków należy np. suseł.

iJlDzCYe19_d5e493

9. Tajga

Dla klimatu umiarkowanego chłodnego charakterystyczną strefą roślinności jest tajgatajgatajga. Tworzą ją lasy iglaste o niewielkiej różnorodności gatunkowej. Długie okresy mroźnych zim oraz niska roczna suma opadów (400–600 mm) nie sprzyjają wegetacji. Lato trwa tu stosunkowo krótko (3–5 mies.), a średnia temperatura w tym okresie nie przekracza 20°C. Gleby tajgi są ubogie i kwaśne, rosną na nich głównie sosny, świerki, jodły, modrzewie. W niewielkiej liczbie występują brzozy, topole, wierzby i olchy. Nie mogą tu rosnąć drzewa o rozbudowanych systemach korzeniowych, ponieważ pod cienką pokrywą gleby znajduje się warstwa wiecznej zmarzliny.

Wzrost drzew wspierany jest przez grzyby, które dostarczają im substancji mineralnych, w zamian pobierając od nich węglowodany. Ze względu na niewielką ilość opadów drzewa rosną bardzo wolno, ale za to są wysokie i smukłe. Dzięki występowaniu w dużym zagęszczeniu są odporne na charakterystyczne dla tej strefy klimatycznej silne wiatry. Mają zwarte korony, co znacznie utrudnia przedostawanie się promieni świetlnych do niższych warstw lasu. Ogranicza to rozwój rosnących tam drzew i krzewów. Runo leśne tworzą nieliczne gatunki wrzosów, turzyc, mchów i porostów, a glebę pokrywa gruba warstwa opadłych igieł i liści. Często spotyka się tu także torfowiska – niska temperatura uniemożliwia pełny rozkład materii organicznej, wskutek czego gromadzą się złoża torfu.

Latem w lasach nie brakuje pokarmu, dlatego licznie występują tam wtedy zwierzęta (zwłaszcza migrujące), dla których tajga staje się miejscem odpoczynku, a często także rozrodu. Wśród nich dominują: gryzonie, łosie, jelenie, sarny, niedźwiedzie brunatne, wilki, rysie, lisy, borsuki, gronostaje oraz liczne ptaki (np. głuszce, orły). Ponadto duże ilości butwiejącego drewna stwarzają sprzyjające warunki do rozwoju wielu gatunkom owadów, zwłaszcza żyjącym pod korą.

Galeria zdjęć i grafik dotyczących tajgi:

1
1
Ćwiczenie 7
R5F0YQ9rZ0rFd
Wyjaśnij, dlaczego tajga składa się głównie z drzew iglastych. (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Od maja do września plagą nękającą organizmy stałocieplne w tajdze są krwiopijne muchówki, głównie komary i gzy oraz drobniutkie meszki, które przy wilgotnej i bezwietrznej pogodzie obsiadają ciało ofiary. Przyczyniają się one do śmierci wielu zwierząt.

iJlDzCYe19_d5e537

10. Tundra i pustynie lodowe

klimacie okołobiegunowym subpolarnym występuje biom zwany tundrątundratundrą. Tworzą ją ekosystemy bezleśne. Przez zdecydowaną większość roku panuje tu ujemna temperatura (średnio od −16 do −26°C, okresowo spadająca nawet poniżej −50°C) oraz mała intensywność światła podczas krótkiego, trwającego ok. 50 dni, chłodnego lata. Z tego powodu ziemia pokryta jest wieczną zmarzliną. W lecie, kiedy temperatura wzrasta maksymalnie do 15°C, nieznacznie rozmarza tylko jej powierzchniowa warstwa.

W tundrze mogą występować jedynie nieliczne karłowate drzewa (np. wierzby arktyczne), niewielkie krzewy, krzewinki, mchy i porosty oraz niektóre trawy. Podobnie jak w przypadku tajgi, rozkład materii organicznej w tundrze jest utrudniony przez niską temperaturę, w wyniku czego gromadzą się tu złoża torfu. Dodatkowo przez większą część roku wieją silne i mroźne wiatry, które ograniczają występowanie roślin i zwierząt. Wśród ssaków dominują renifery, woły piżmowe, zające bielaki, lemingi, lisy i niedźwiedzie polarne, a ptaki reprezentowane są głównie przez pardwy i sowy śnieżne.

Galeria zdjęć i grafik dotyczących tundry:

1

W strefie klimatu okołobiegunowego polarnego występują pustynie lodowepustynia lodowapustynie lodowe. Skrajnie ujemne temperatury, silne wiatry i obecność wiecznej zmarzliny sprawiają, że nie ma tu roślin, a do nielicznych żyjących tu zwierząt należą: foki, pingwiny, mewy, albatrosy. Żywią się one głównie pokarmem zwierzęcym dostępnym w morzach, czyli rybami i krylem.

RE0Jua3WaHhge1
Pustynia lodowa na Antarktydzie
Źródło: NASA Goddard Space Flight Center, Flickr, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 8
R1Qksot0dN9Pd
Jemiołuszki to ptaki przylatujące na nasze tereny w zimie. Ustal, gdzie gniazdują i czym się wtedy żywią. (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Choć w tundrze spotyka się niewiele gatunków, to jednak każdy jest niezwykle liczny: masowo występują tu m.in. owady, lemingi oraz ptaki. Na przykład jemiołuszki podczas dnia polarnego potrafią zdobyć dwa razy więcej pokarmu niż na naszej szerokości geograficznej, i odchować dwa razy więcej potomstwa.

iJlDzCYe19_d5e590

11. Obszary górskie

Odrębnym typem biomu są obszary wysokogórskie. Poszczególne piętra gór ze względu na charakterystyczną szatę roślinną przypominają zespoły ekosystemów znajdujące się w zimnych strefach klimatycznych. Przykładem może być alpejskie piętro roślinne, które często zwane jest tundrą alpejską.

W polskich Tatrach o występowaniu różnych pięter roślinności decydują przede wszystkim: temperatura, roczna suma opadównasilenie wiatru. Czynniki te zmieniają się wraz z wysokością n.p.m. (np. temperatura spada średnio o 0,6°C na każde 100 m wysokości). Najwyższym piętrem roślinności jest piętro turniowepiętro turniowepiętro turniowe. Występujące w nim skaliste turnie pozbawione są prawie całkowicie gleby. Dodatkowo przez ok. 290 dni w roku zalega tu gruba pokrywa śnieżna, a na wysokości ponad 2300 m n.p.m. śnieg leży stale. Większość roślin nie potrafi się zakorzenić w skałach – porastają je tylko mchyporosty. Nieliczne trawy i rośliny zielne chronią się przed silnym wiatrem i mrozami w szczelinach między skałami, gdzie znajduje się cienka warstewka gleby. Ich liście pokryte są gęstymi włoskami, które zabezpieczają przed przemarznięciem.

Poniżej piętra turni leży piętro halnepiętro halnepiętro halne, zwane także piętrem alpejskim. Roślinność na tej wysokości jest uboga z uwagi na bardzo słabo wykształconą glebę, silne wiatryniskie temperatury (średnia roczna temperatura wynosi od 0°C do −2°C). Rozwój roślin ogranicza również długo zalegający śnieg. Występują tu łąki wysokogórskie, tzw. hale.

Kolejnym, niższym poziomem jest piętro kosodrzewinypiętro kosodrzewinypiętro kosodrzewiny. Średnia roczna temperatura waha się tu od 0°C do 2°C. Gleby są słabo rozwinięte, ale grubsze niż w piętrze alpejskim, dlatego kosodrzewina może tworzyć zwarte, gęste zarośla. Wiotkie, rozłożyste gałęzie tej sosny opierają się silnym wiatrom, nie pękają też pod ciężarem leżącego na nich śniegu.

Pod piętrem kosodrzewiny znajduje się piętro regla górnegopiętro regla górnegopiętro regla górnego. Panują tu niskie temperatury (średnio 2–4°C w skali roku), a gleby są płytkie i zakwaszone, co sprawia, że formują się tu lasy iglaste z dominacją świerka oraz domieszką sosny, limby, jodły i modrzewia. Natomiast położone niżej piętro regla dolnegopiętro regla dolnegopiętro regla dolnego rośnie na żyznych glebach brunatnych. Cechuje się klimatem chłodnym: średnia roczna temperatura jest nieco wyższa niż w piętrze regla górnego – wynosi 4–6°C. W takich warunkach rozwijają się lasy mieszane bukowo‑jodłowe, a w wyższych partiach lasy iglaste z dominacją świerka i jodły.

RNErsgYlSTRHo1
Piętra roślinności w Tatrach
Źródło: Anita Mowczan, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 9
RfS55dsh42IRh
W niżowej części Polski rośliny wieloletnie stanowią 80% gatunków, a w piętrze turni – 98%. Przedstaw prawdopodobną przyczynę tej różnicy. (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
iJlDzCYe19_d5e635

Podsumowanie

  • Głównymi czynnikami, które warunkują różnorodność ekosystemową w skali globalnej, są klimat, ukształtowanie powierzchni oraz prądy morskie.

  • Biomy to zespoły ekosystemów o zbliżonych warunkach klimatycznych i strukturze przestrzennej oraz podobnej florze i faunie.

  • Wyróżnia się dziewięć głównych biomów: lasy deszczowe, sawanny, pustynie i półpustynie, zarośla twardolistne, stepy, lasy liściaste i mieszane, tajgi, tundry oraz obszary wysokogórskie.

  • Największą bioróżnorodnością wśród ekosystemów lądowych cechuje się biom wilgotnych lasów tropikalnych.

bg‑azure

Praca domowa

11
Ćwiczenie 1
RkdVgWcsGt4mC
Który z obszarów charakteryzuje się większym bogactwem ekosystemów: Himalaje czy lądy za kołem polarnym? Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do poszczególnych czynników warunkujących różnorodność ekosystemów. (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 2
R1RFDLd6HeYc2
Wśród pospolitych roślin doniczkowych wskaż te, które pochodzą ze strefy lasów równikowych. Omów ich cechy, które są przystosowaniami do życia w tym biomie. (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
iJlDzCYe19_d5e694

Słownik

czynniki abiotyczne
czynniki abiotyczne

czynniki przyrody nieożywionej działające na organizmy danego środowiska, np. powietrze, woda, gleba, substancje chemiczne, temperatura, wilgotność

detrytus
detrytus

drobne szczątki organiczne pochodzące z martwych organizmów, które uległy rozkładowi

epifity
epifity

rośliny żyjące na innych roślinach (nie będące ich pasożytami), korzystające z nich jako miejsca przyczepu; wodę pozyskują z pary wodnej i opadów, a sole mineralne z rozkładających się tkanek organizmów, na których rosną

estywacja
estywacja

sen letni; sezonowe obniżenie intensywności procesów metabolicznych w okresie lata u niektórych zwierząt; umożliwia przetrwanie niekorzystnych warunków środowiska, głównie suszy

formacja roślinna
formacja roślinna

typ zbiorowiska roślinnego charakterystyczny dla określonego regionu świata; w formacji występują rośliny o podobnym pokroju (sawanna – trawy, bór – drzewa iglaste)

korzenie szkarpowe
korzenie szkarpowe

deskowate korzenie przybyszowe wyrastające promieniście w różnych kierunkach u podstawy pnia i dodatkowo umocowujące w podłożu niektóre drzewa wilgotnych lasów tropikalnych

lasy deszczowe
lasy deszczowe

biom o bardzo wysokiej różnorodności biologicznej, wykształcający się w strefie równikowej na obszarach cechujących się obfitymi, całorocznymi opadami deszczu, wysoką wilgotnością powietrza i temperaturą utrzymującą się przez cały rok na stałym poziomie (ok. 25°C i wykazującą niewielkie wahania dobowe), gdzie okres wegetacji trwa cały rok; występują w nim głównie szerokolistne, wiecznie zielone drzewa, wysokie byliny, epifity i pnącza; stanowi miejsce życia dla tysięcy gatunków zwierząt

masa sucha
masa sucha

masa tkanek lub całego organizmu po odwodnieniu

piętro halne
piętro halne

inaczej alpejskie; piętro roślinności w górach, gdzie wykształcają się hale, czyli wysokogórskie łąki, w Tatrach położone na wysokości 1800–2300 m n.p.m.

piętro kosodrzewiny
piętro kosodrzewiny

inaczej piętro kosówki lub piętro subalpejskie; piętro roślinności w górach pokryte zwartymi zaroślami sosny kosodrzewiny; w Tatrach położone na wysokości 1500–1800 m n.p.m.

piętro regla dolnego
piętro regla dolnego

piętro roślinności w górach, gdzie dominują lasy liściaste lub mieszane, głównie buczyny; w Tatrach położone na wysokości 600–1100 m n.p.m.

piętro regla górnego
piętro regla górnego

piętro roślinności w górach, gdzie dominują lasy iglaste, głównie bory świerkowe; w Tatrach położone na wysokości 1100–1500 m n.p.m.

piętro turniowe
piętro turniowe

piętro roślinności w górach położone powyżej piętra halnego, pokryte nagimi skałami z rzadka porośniętymi mchami i porostami, między którymi sporadycznie rosną rośliny kwiatowe; w Polsce występuje tylko w Tatrach Wysokich

produktywność
produktywność

intensywność lub szybkość wytwarzania materii wyrażana w gramach lub dżulach na jednostkę czasu i powierzchni

pustynia
pustynia

biom formujący się na obszarach zwrotnikowych i podzwrotnikowych, cechujący się suchym lub skrajnie suchym klimatem z małą ilością opadów, nieprzekraczającą 200 mm w ciągu roku, a co za tym idzie – znikomą pokrywą roślinną

pustynia lodowa
pustynia lodowa

obszar pokryty stałą pokrywą lodową, pozbawiony roślinności, występujący w strefie klimatu okołobiegunowego polarnego

rośliny efemeryczne
rośliny efemeryczne

grupa roślin, która przystosowała się do życia w warunkach niedostatku wody poprzez silne skrócenie okresu wegetacji; rośliny te pojawiają się nagle, przechodzą bardzo krótki cykl rozwojowy i giną; niekorzystne warunki przeżywają pod ziemią w postaci nasion lub organów przetrwalnikowych

sawanna
sawanna

biom występujący na obszarach podrównikowych w klimacie gorącym z długą porą suchą (średnio 5–7 mies.) oraz stosunkowo krótką porą deszczową (3–5 mies.), o rocznej sumie opadów 200–500 mm rocznie; jego roślinność stanowią głównie trawy, wśród których spotkać można pojedyncze krzewy i drzewa

sklerofity
sklerofity

inaczej suchorośla; grupa roślin, które przystosowały się do życia w warunkach niedostatku wody przez silne ograniczenie parowania, zwłaszcza redukcję powierzchni liści oraz pokrycie ich grubą warstwą substancji woskowej

step
step

biom formujący się w głębi kontynentów w klimacie umiarkowanym ciepłym, cechujący się stosunkowo niską liczbą opadów (250–400 mm rocznie); charakteryzuje się roślinnością trawiastą z dużą domieszką roślin zielnych, zwykle tworzących zbitą darń

sukulenty
sukulenty

inaczej rośliny gruboszowate; grupa roślin, które przystosowały się do życia w warunkach niedostatku wody poprzez wykształcenie tkanki umożliwiającej magazynowanie jej w mięsistych liściach, łodygach lub korzeniach; zalicza się do nich m.in. kaktusy, aloesy, wilczomlecze

tajga
tajga

zwana także borealnym lasem iglastym; biom występujący w klimacie umiarkowanym chłodnym, dla którego charakterystyczne są długie okresy mroźnych zim oraz niska roczna suma opadów (400–600 mm); typowa dla tego biomu formacja roślinna to las iglasty

tundra
tundra

biom wykształcający się w klimacie okołobiegunowym subpolarnym, cechującym się panującą przez zdecydowaną większość roku ujemną temperaturą; gleby tundry pokryte są warstwą wiecznej zmarzliny; występują w niej jedynie mchy i porosty, nieliczne trawy, karłowate drzewa, niewielkie krzewy i krzewinki

wiecznie zielone lasy
wiecznie zielone lasy

lasy porośnięte roślinnością twardolistną, występujące na wybrzeżach Morza Śródziemnego, zachodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych (w Kalifornii i Oregonie), w południowych częściach Afryki i na południowo‑zachodnich wybrzeżach Australii

zarośla twardolistne
zarośla twardolistne

biom występujący na obszarach podzwrotnikowych, gdzie temperatura jest dodatnia przez cały rok, lata są suche i gorące, a zimy ciepłe i wilgotne; występuje w nim głównie roślinność o grubych i skórzastych liściach, których budowa ogranicza utratę wody w wyniku parowania

iJlDzCYe19_d5e1028

Zadania

1
Pokaż ćwiczenia:
21
Ćwiczenie 1
RMBJ3VuqOwalP1
Przyporządkuj biomy do odpowiednich stref klimatycznych. strefa umiarkowana Możliwe odpowiedzi: 1. tajga, 2. lasy liściaste, 3. tundra, 4. wilgotne lasy tropikalne, 5. pustynie gorące, 6. pustynie lodowe, 7. sawanny, 8. stepy strefa okołobiegunowa Możliwe odpowiedzi: 1. tajga, 2. lasy liściaste, 3. tundra, 4. wilgotne lasy tropikalne, 5. pustynie gorące, 6. pustynie lodowe, 7. sawanny, 8. stepy strefa równikowa Możliwe odpowiedzi: 1. tajga, 2. lasy liściaste, 3. tundra, 4. wilgotne lasy tropikalne, 5. pustynie gorące, 6. pustynie lodowe, 7. sawanny, 8. stepy strefa zwrotnikowa Możliwe odpowiedzi: 1. tajga, 2. lasy liściaste, 3. tundra, 4. wilgotne lasy tropikalne, 5. pustynie gorące, 6. pustynie lodowe, 7. sawanny, 8. stepy
Źródło: Katarzyna Lech, licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 2
R1Qlk1eP9pLQG1
Łączenie par. Oceń, czy podane zdania są prawdziwe czy fałszywe.. Dominującymi zespołami ekosystemów tajgi są lasy liściaste.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Głównym czynnikiem warunkującym globalną różnorodność ekosystemów jest klimat.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Na lądzie największą różnorodnością biologiczną wyróżniają się wilgotne lasy równikowe.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Drzewami rosnącymi na sawannie są akacje i baobaby.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Kserofity, czyli rośliny sucholubne, występują głównie na pustyniach i półpustyniach.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Tundrę porastają wyłącznie mchy i porosty.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Lasy deszczowe są ekosystemami o bardzo małej produktywności.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Stepy to formacje roślinne występujące w strefie klimatu umiarkowanego chłodnego.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Źródło: Katarzyna Lech, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 3
R7I5RVQ9KMe111
Wskaż cechy, które wyróżniają las równikowy. Możliwe odpowiedzi: 1. wysoka wilgotność, 2. cienka kora drzew, 3. liczne gatunki traw, 4. liczne porosty i epifity, 5. płytkie systemy korzeniowe, 6. silna konkurencja o światło, 7. niska produktywność, 8. liście opadają dwa razy do roku, 9. najbogatsza w gatunki warstwa to korony drzew, 10. jednakowy skład gatunkowy w dorzeczu Kongo i Amazonki
Źródło: Katarzyna Lech, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 4
R1BZipukRCELK1
Wskaż cechy, które wyróżniają tajgę. Możliwe odpowiedzi: 1. liczne drzewa iglaste, 2. liczne gatunki grzybów, 3. obecność torfowisk, 4. drzewa smukłe, zwykle nietworzące zwartej warstwy koron, 5. liczne drzewa liściaste, 6. rozbudowane i głębokie systemy korzeniowe, 7. drzewa o rozbudowanych koronach, tworzące zwartą warstwę zwaną dachem lasu
Źródło: Katarzyna Lech, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 5
R1eygWH6HCkN71
Wskaż cechy, które wyróżniają krajobraz sawanny. Możliwe odpowiedzi: 1. liczne gatunki traw, 2. liczne porosty i epifity, 3. niska produktywność, 4. rozbudowane systemy korzeniowe, 5. silna konkurencja o wodę, 6. jednakowy skład gatunkowy w Afryce i Ameryce Południowej, 7. silna konkurencja o światło, 8. liczne wysokie drzewa, 9. liczne zwierzęta roślinożerne tworzące stada
Źródło: Katarzyna Lech, licencja: CC BY-SA 3.0.
RrauzoC8iLNY9
Ćwiczenie 6
Dopasuj podpisy do fotografii biomów.
Źródło: Adrianna Oramus-Gür, Pixabay, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1ScgDSaNUMT8
Ćwiczenie 6
tundra Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4. , 5. step Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4. , 5. sawanna Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4. , 5. piętro alpejskie Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4. , 5. pustynia Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4. , 5.
Źródło: Adrianna Oramus-Gür, licencja: CC BY-SA 3.0.
RDdzEkZBeoEUg
Ćwiczenie 7
Połącz nazwy biomów z przedstawiającymi je fotografiami.
Źródło: Adrianna Oramus-Gür, Pixabay, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1bAb2zHyCy2z
Ćwiczenie 7
Połącz opisy z odpowiednimi nazwami biomów. tajga Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4. las liściasty Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4. las deszczowy Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4. piętro regla górnego Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4.
Źródło: Adrianna Oramus-Gür, licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑azure

Notatnik

RApFkZwzxZiiz
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.