Biomy

Jako biomy se označují ekosystémy širšího, regionálního až kontinentálního rozsahu.
Vznik zonality klimatu na Zemi má za následek i vznik ekosystémů s homogenní nebo pozvolna se měnící strukturou a funkcí, navzájem však jasně fyziognomicky, strukturně a funkčně odlišných. Rovněž místní zvláštnosti klimatu podmíněné terénem a nadmořskou výškou a lokálně specifický typ substrátu (hornina, půda, vliv vody) vede ke vzniku ekosystému s výrazně odlišnou výstavbou a provozem vzhledem k okolním. Je tak umožněn vznik různých biomů. Pokud se pozornost soustředí pouze na dominantní složku rostlin, které představují většinu biomasy, živé organické hmoty ekosystému, tj. i dominantní životní formu, lze hovořit i o formaci, popř. rostlinné formaci. Druh, nebo skupinu druhů, které se na stavbě ekosystému - biomu podílí rozhodující měrou, nazýváme dominantou nebo edifikátorem.

Důležitou charakteristikou ekosystémů je jejich diverzita. Je dána rozrůzněností jejich fyzikálních, chemických a především biotických vazeb. V první řadě je stanovována na základě počtu zahrnutých evolučně rozrůzněných organizmů a je tak často redukována na biologickou diverzitu (biodiverzitu), danou počtem zúčastněných druhů. V důsledku antropických vlivů na přírodní ekosystémy jsou jejich druhové složení, struktura a funkce velmi výrazně ovlivňovány. Biodiverzita je pak někdy, a to zejména v případě ekosystémů lesních, dávána do vztahu s jejich stabilitou. Ta však může být dosahována jak u ekosystémů s vysokou biodiverzitou, ale výraznou specializací členů biocenózy, tak i u ekosystémů s malou biodiverzitou, ale širokou ekologickou valencí dominant (bučiny, rákosiny).

V důsledku zonality makroklimatu na úrovni geografických pásem se vyvinuly výrazné zonobiomy lesů, navazující navzájem, nebo popřípadě na nelesní zonální i azonální biomy.

Pásmovitost a přizpůsobení dřevin

Jestliže má druh kontinuální výskyt v širokém rozsahu zeměpisných šířek, je vystaven více či méně kontinuálně se měnícímklimatickým faktorům pak genetická variance se také mění kontinuálně (častější u dřevin). Diskontinuální variance je způsobená výraznější místní změnou podmínek - nadmořské výšky, mikroklimatu, půdy (častější u bylin).

Způsob přizpůsobení podmínkám je závislý na faktoru, kterému se rostliny přizpůsobují

přizpůsobení se průběhu vegetační doby je dáno fotoperiodou, teplotami a rozložením srážek.
Fotoperioda kontroluje vstup do dormance u dřevin, zejména v severních oblastech. Pokud jsou klimatické podmínky s relativně plynulou změnou, pak se v souvislosti s fotoperiodou vlastnosti mění se silnou závislostí k zeměpisné šířce.

  1. Fotoperioda
    • Přesun rostliny z původních podmínek směrem na sever (delší letní den) vede k prodloužení aktivní periody růstu a větší velikosti rostlin jižní populace, ve srovnání s populací severní, na daném místě původní. Ale zároveň je pravděpodobnější poškození časnými a pozdními mrazy.
    • Přesun rostlin ze severu k jihu (kratší letní den) vede ke kratšímu vegetačnímu období a menšímu růstu severní populace, ve srovnání s jižní, původní.
    • Rostliny z vyšších nadmořských výšek zastavují růst dříve, než rostliny z nižších poloh a mají stejně dlouhou vegetační dobu jako rostliny ze severních šířek. Pro Švédské podmínky odpovídá o 1o na sever 100 výškových metrů.
    • U smrku v severní a střední Evropě kritická délka noci pro nasazování pupenů je u jižních populací 6-7 hod., u severních 2.hod. V Rakousku v 700 mnm je to 7 hodin, ve 1400 mnm je to 5 hodin. Fotoperioda má také vliv na růst během vegetační doby - jižní populace rostou velmi rychle při 16 hodinovém dni, pro severní je optimum 18 hodinový a při kratším svůj růst zpomalují.
  2. Teplota
    ovlivňuje nejen rychlost růstu, počátek růstu a rychlost transpirace a příjmu živin, transportu asimilátů, ale i rozmnožování. Kvetení, rozvíjení pupenů, rašení je rovněž silně závislé na teplotě.
    • Stromy ze severních oblastí jsou adaptované k tomu, aby rašily a kvetly po překročení určitého počtu kumulativních jednotekteploty.
    • Jižní i severní populace mají tuto kumulativní hodnotu ve stejném vztahu k celkové sumě teplot za vegetační období.
    • Pokud je severní populace pěstována v jižních podmínkách , kvete dříve než populace domácí. Výjimku tvoří druhy, u kterýchje rozšíření na sever druhotné, nebo oceanické klima.
  3. Srážky a jejich rozložení
    v průběhu vegetační doby opět mohou ovlivnit dobu rašení a kvetení (zejména v suchých oblastech), ale i přírůst dřevin.
    • Jednorázové rašení terminálu následované formováním spících pupenů - je typické zejména u severských druhů, u kterých po rychlém jarním období rašení následuje ukončení růstu ještě před projevy letního vodního stresu.
    • Opakované rašení terminálu s formováním pupenů na konci každého rašení se vyskytuje v případě opakovaných vhodných podmínek (srážková období), především u konifer a opadavých dřevin tropů a sutropů.
    • Rašení následované aborcí vrcholu letorostu - poté co vyroste větší počet spodních listů a zkrátí se den. Další rok následuje růst z plně vyvinutých postranních pupenů (vrba, buk, bříza).
    • Sezónně nedeterminovaný růst - stálá produkce listů i růst letorostu, až do formování terminálních pupenů. Jižnější druhy z vlhkých stanovišť bez výrazných mrazů (tulipánovník, topol černý, liquidanbar).
Biom Hl. rozšíření Teploty Srážky
mm
Půdy Produkce biomasy
Tropické lesy 10° sš. a jš. max 20°
6-8% souše
25-28 °C
nevýrazná roční období
2000-3000 nízký obsah živin feralitizace,
lateritiace,
čistá 20t/ha
hrubá 20-50 t/ha
biomasa 1500 t/ha
Subtropické sezónní poloopadavé lesy 10° - 20° sš. a jš. 20-28 kolísavé
Savany a sezónní tropické lesy 20° sš. a jš. 20-28 °C
výraznější denní amplitudy
vydatné sezónní srážky
aridní klima,
mocné vrstvy železitých konkrecí,
povrchové vrstvy bohaté na humus
hrubá primární produkce 1-10 t/ha
Pouště a polopouště 20-30 ° sš. a jš.
21% souše
20-28 °C ,
vysoké teplotní extrémy
+50 až - do 200
sezónní nebo nepravidelně jednou za několik let
mechanické zvětrávání a denudace vegetace difůzní
Tvrdolisté středozemní lesy 30-40 ° sš., na západní straně kontinentů suché horké léto srážky v období 5 zimních měsíců
asi (600 mm ž 800)
illimerizace, dekalcifikace roční produkce 7-10 t/ha
zásoba biomasy 250-350 t/ha
Step, prérie, pampa 45 - 55 ° sš.
od Černého moře až po Čínu a Mongolsko
, USA 35 až 50° sš o něco více
temperátní s tuhou zimou,
prům. teplota 5-10°C ,
amplituda +40 -40
kolem 300
aridní
prérie o něco víc
černozemě a kaštanozemě na spraších 4 - 11 t.ha.- velký podíl podzemní biomasy přes 90 a odumřelé biom. 40 - 60% >
Listnaté lesy mírného pásu Evropa, východ Sev. Ameriky, východní Asie 10 °C 500-1500 mm
oceánské - subkontinentální klima
kambisoly, luvisoly roční produkce 8 t/ha
Severské jehličnaté lesy, tajga 50-70 s.š
polární hranice lesa
prům.10 °C v nejteplejším měsíci vegetač. doba 1-4 měsíce velká amplituda nízké srážky podzoly, většina C v ekosystému v nadlož. humusu 6 t/ha
Tundra sev. okraj Sev. Am. a Euroasie, Grónsko roční průměr max.0 °C vegetač.doba 3 - 4 měsíce 200-300 mm permafrost, organozemě, gleje, litosoly 1-2 t/ha

Tropické deštné lesy

Tropický deštný les představuje zonobiom v oblastech tropického perhumidního a humidního klimatu. Je pro něj používána celá řada synonym, jako tropický prales, džungle ap. Časté je užití přívlastku stálezelený nebo vždyzelený pro jeho odlišení od tropických opadavých lesů.

Savany a tropické sezónní lesy

Termín savana se ustálil pro označení převážně travnatého zonobiomu s podřízenou složkou dřevin v podmínkách tropického klimatu. Mezi tímto typem ekosystému a tropickým deštným lesem se vyskytují různé a plynule se měnící typy tropického sezónního lesa. Termín sám pochází pravděpodobně z karibské oblasti, v jiných oblastech se používají i jiné místní názvy (campos, llanos, veld). Z hlediska člověka je tento biom důležitý jako pravděpodobné prostředí vzniku našeho druhu.

Polopouště, pouště a halobiomy

Zóna polopouští a pouští tropického a subtropického pásma navazuje na pásmo savan směrem k obratníkům.

Středozemní tvrdolisté lesy

Stepi a kontinentální pouště

Navazujícím zonobiomem směrem k aridnějším podmínkám je pásmo stepí a ještě dále pásmo kontinentálních pouští mírného pásma. Klesající vliv oceánu (rostoucí kontinentalita) a klesající srážky vylučují postupně fanerofyty a pak dokonce i většinu přízemní travinné i bylinné vegetace. Step je tedy převážně travinným biomem aridně - temperátního pásma s chladnou kontinentální zimou. Jako synonymum se v Severní Americe používá termínu prérie, v Americe Jižní pak pampa. Fyziognomicky se podobá krátkostébelné savaně subtropického a tropického pásma, liší se však roční dynamikou klimatických faktorů. Podobně i kontinentální pouště se značně podobají pouštím jižnějších oblastí, životní podmínky v zimě jsou však navíc zhoršeny krutými mrazy.

Opadavé širokolisté lesy

Tento biom je potenciálně dominantním zonobiomem mírného temperátního pásma na severní polokouli. Středoevropské bučiny a doubravy tvořily klimaxový typ ekosystému v nížinách až nižších hornatinách i v českých zemích. Pojmenování biomu je odvozeno z charakteristického rysu edifikátorů, kterým je utváření a opad listů na počátku období vegetačního klidu, jímž jsou zimní měsíce. Pro jeho označení je používána řada synonym, např. temperátní listnatý les či v kontextu středoevropské vegetace pouze listnatý les.

Jehličnaté lesy, tajga

Jehličnaté dřeviny jsou dominantní životní formou v boreálních oblastech, tj. v chladné části temperátní zóny. Charakter jejich porostů a chemizmus prostředí i biomasy vedou ke konvergentnímu vývoji i ve větších nadmořských výškách jižnějších regionů a dokonce i v kulturních lesích vysázených na místě lesů listnatých a smíšených, pokud jsou tvořeny druhy typickými pro severnější nebo výše položená území.

Tundra a alpinské hole

Zonobiom tundry navazuje na polární hranici lesa. Dále na sever a do vnitrozemí se rozprostírá zóna ledových pouští bez výskytu vegetace. Jako přechodné pásmo mezi tundrou a ledovými pouštěmi je vylišován mezistupeň ekosystémů spojených s mrazovými sutěmi, kde průměrná teplota v nejteplejším měsíci nepřesahuje 6 °C a vegetační kryt hodnotu 10 %. V horských oblastech odpovídá zonobiomu tundry orobiom alpinské tundry (alpinských holí, alpinských luk či polonin).

Literatura použitá a doporučená:
Begon M., Harper l. J., Townsend C.R.: Ekologie- jedinci, populace a společenstva, Vydavatelství Univerzity Palackého Olomouc, 1997, s.950
Young R. A, G. Ronald L., (Eds.): Introduction to Forest Ecosystem Science and Management, John Willey a.sons ,2002,s.576
Barnes, B.V., Zak D.R., Denton S.R., Spurr S.H.: Forest ecology, 1997, John Willey a.sons, s. 774,