Las jako zjawisko geograficzne

Las jako zjawisko geograficzne (Biomy leśne) (Las w biosferze)

Lasy (ekosystemy, formacje leśne, biomy) występują wszędzie tam, gdzie: - odpowiedni klimat - odpowiednia gleba - zanieczyszczenie środowiska na to pozwala (nie przekracza krytycznego progu) - człowiek ich nie usuwa bezpośrednio (wypalanie, karczunek i inne rodzaje wylesienia): na cele rolnicze, przemysłowe, urbanizacyjne, komunikacyjne )

Niektóre współczynniki klimatyczne określające występowanie formacji leśnej Tetraterma Mayra: las może występować tam, gdzie średnia temperatura czterech miesięcy okresu wegetacyjnego (V-VIII) przekracza 10 C Kryterium Rubnera: las może występować tam, gdzie długość okresu wegetacyjnego (temperatury > 10 C) przekracza 60 dni Współczynnik hydrotermiczny Langa: L = roczna suma opadów / średnia roczna temp. (> 40 = las) Współczynnik hydrotermiczny Sielianinowa: K = 10 x suma opadów / suma średnich temp. dobowych (dla roku lub okresu wegetacyjnego) - dla lasu wynosi od 1 do 3; (dla półpustyni wynosi on około 0,5 a dla tundry około 4)

Klimat (w dowolnym miejscu naszego globu) zależy między innymi od: - nachylenia osi Ziemi do ekliptyki i jej ruchu wokół Słońca (zwotnik Raka - 23 27 N, zwrotnik Koziorożca - 23 27 S; kąt 23 27 odpowiada nachyleniu ekliptyki do równika) - szerokości geograficznej - odległości od mórz - panujących wiatrów - usytuowania względem łańcuchów górskich - prądów morskich - wysokości nad poziomem morza - topografii - innych czynników (odległość od kompleksów leśnych, charakter powierzchni czynnej )

Dlatego: Strefowość klimatu i gleb jest nierównomierna, a z tego wynika nierównomierna strefowość formacji roślinnych

Dodatkowo na ukształtowanie biomów wpływają: wielkość i kształt kontynentów historia kontynentów: - bliskie sąsiedztwo innych kontynentów w przeszłości - historia flory i fauny (inny przebieg ewolucji, inne gatunki i ich liczebność, inne kompozycje biocenotyczne) Warunki środowiskowe na Ziemi są ogromnie zróżnicowane nawet jeśli w dwu różnych miejscach są podobne, to nigdy nie są identyczne

Więcej o uwarunkowaniach biomów

Kornaś J. i Medwecka-Kornaś A.: Geografia roślin. PWN, Warszawa 2002

Kornaś J. i Medwecka- Kornaś A.: Geografia roślin. PWN, Warszawa 2002

Weiner J.: Życie i ewolucja biosfery. PWN, Warszawa 2005

Mackenzie A., Ball A. S., Virdee S. R.: Krótkie wykłady Ekologia. PWN, Warszawa 2005

wysokość n.p.m. Krebs Ch. J.: Ekologia. Eksperymentalna analiza rozmieszczenia i liczebności. PWN, Warszawa 1996

Niektóre przystosowania środowiskowe

Falińska K.: Ekologia roślin. PWN, Warszawa 2004

Biomy równinne zonalne (strefowe)

Szymański S.: Ekologiczne podstawy hodowli lasu. PWN, Warszawa 2000.

Biomy górskie azonalne (piętra)

Asymetria wysokościowych pięter leśnych na obu półkulach Półkula północna Półkula południowa m n.p.m. Objaśnienie: W okolicach podzwrotnikowych intensywność promieniowania jest większa niż nad zachmurzonym równikiem, dlatego granica lasu (Waldgrenze) przebiega tam wyżej. Na półkuli północnej granicę lasu tworzą głównie gatunki iglaste, a na południowej liściaste. Otto H. J.: Waldökologie. Ulmer, Stuttgart 1994

szczyty Alp Heinrich D., Hergt M.: dtv-atlas: Ökologie. Deutscher Taschenbuch Verlag, 2002 granica śniegu granica lasu Frau Friederich regiel górny regiel dolny Piętra w Alpach piętro pogórza

Wskaźniki ekologiczne

Richling A., Solon J.: Ekologia krajobrazu. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1996

Porównanie wskaźników ekologicznych trzech formacji leśnych Tropikalny las deszczowy Las liściasty strefy umiarkowanej Północny bór iglasty A. Warunki klimatyczne B. Potencjał glebowy, produktywność, krążenie materii C. Struktura i dynamika (Otto H. J.: Waldökologie. Ulmer, Stuttgart 1994)

A. Warunki klimatyczne Cechy Tropikalny las deszczowy Las liściasty strefy umiarkowanej Północny bór iglasty Całkowite promieniowanie 600 500 400 roczne: 10 8 kj. ha -1 Okres wegetacyjny (miesiące) 12 7-11 3-6 Całkowite promieniowanie 600 350 220 w okresie weget.: 10 8 kj. ha -1 Średnia temperatura okresu wegetacyjnego: C Roczna suma opadów: (mm) 26 14 12 2000 3000 + 500 1500 + 250 500 +

B. Potencjał glebowy, produktywność, krążenie materii Cechy Tropikalny las deszczowy Las liściasty strefy umiarkowanej Północny bór iglasty Potencjał glebowy mały: słaba sorpcja, słabe magazynowanie biogenów duży: silna sorpcja, aktywne magazynowanie i uwalnianie biogenów mały: silne zakwaszenie, słaba podaż biogenów Produkcja pierw. netto: t. ha -1 16 10 6 Fitomasa: t. ha -1 500 400 200 - w tym biomasa drzew 90 40 20 - w tym martwa biomasa (martwe drewno, ścioła) 5 20 30 50-60 Czas rozkładu ścioły: lata 0,1 0,2 1 4 350 Ilość ścioły: t. ha -1 właściwie brak 20 110-120 Roczny obrót biogenów: 90 80 60 % PP n

C. Struktura i dynamika Cechy Tropikalny las deszczowy Las liściasty strefy umiarkowanej Wysokość d-w 50 60 m 25 40 m 15 25 m Struktura lasu Różnorodność gatunkowa drzew Nisze ekologiczne Dostosowanie Zaburzenia Dynamika biocenoz 3-4 trwałe piętra drzew, mało obfite runo ogromna, ponad 3000 gatunków; ogromnie dużo gatunków w ogóle wąskie i trwałe, dużo stenobiontów brak przystosowań sezonowych, przesunięcie życia w górę, dużo gatunków nocnych bardzo mało, duża stabilność, mała elastyczność po zaburz. jeśli wystąpią zab. to dyn. sukcesji bardzo duża budowa pionowa bardzo zmienna, podobnie runo (często obfite) duża, 50 800 gat., bardzo dużo innych gatunków, szczególnie w glebie wąskie lub szerokie, zmienne w czasie, udział steno- i eurybiont. podobny silna sezonowość, zrzucanie liści, okres spoczynku, różne strategie przeżycia bardzo liczne i różnorodne, zróżnicowana stabilność, duża elastyczność po zab. bardzo żywa dynamika sukcesji (wiele faz) Północny bór iglasty tendencja do drzewostanów jednopiętrowych i litych, obfite runo i podszyt mała, 30-40 gat. dość dużo innych gatunków (uboga fauna i edafon) szerokie, ściśle określone, trwałe, przewaga eurybiontów silna sezonowość, przystosowania mrozowe, okres spoczynku, migracje i inne strategie przeżycia. regularne okresowe pożary, poza tym stabilne, po zaburzeniach elastyczne po zaburzeniach efektywna sukc. pionierska, mało faz

Pytania Gdzie (w jakich warunkach) lasy na kuli ziemskiej nie mogą występować? Dlaczego strefy klimatyczne, glebowe i roślinne przebiegają stosunkowo nierównomiernie (nie całkiem równolegle do równików)? Strefy klimatyczne i glebowe Ziemi? Rozmieszczenie głównych biomów na kuli ziemskiej? Porównaj udział poszczególnych form życiowych (wg Raunkiaera) w Polsce, Zairze i na Spitzbergenie. Porównaj budowę pionową lasów umiarkowanych (zrzucających liście na zimę) i wilgotnych lasów równikowych. Piętrowy układ roślinności w Sudetach i Karpatach? Dopływ energii i wilgoci, a produkcja pierwotna w obrębie głównych formacji roślinnych (Moss 1983)? Produkcja pierwotna, a dekompozycja w obrębie głównych formacji roślinnych (Moss 1983)?

Pytania c.d. Porównaj wskaźniki ekologiczne (Otto 1994) dla trzech kontrastowych biomów leśnych: tropikalnego lasu deszczowego, liściastego lasu umiarkowanego i iglastego lasu borealnego? Chodzi w szczególności o następujące wskaźniki: - długość okresu wegetacyjnego, - średnia temperatura okresu wegetacyjnego, - roczna suma opadów, - produkcja pierwotna netto, - biomasa drzew, - czas rozkładu ścioły, - ilość zmagazynowanej ścioły, - różnorodność gatunkowa drzew?

Aneks wpływy antropogeniczne mapy z atlasu biosfery oryginały tabel (Otto 1994) dodatkowe ryciny

Otto H. J.: Waldökologie. Ulmer, Stuttgart 1994

Krebs Ch. J.: Ekologia. Eksperymentalna analiza rozmieszczenia i liczebności. PWN, Warszawa 1996

Weiner J.: Życie i ewolucja biosfery. PWN, Warszawa 2005

Heinrich D., Hergt M.: dtv-atlas: Ökologie. Deutscher Taschenbuch Verlag, 2002