10 Las jako zjawisko geograficzne

(1)

Las jako zjawisko

geograficzne

(Biomy leśne)

(2)

Lasy

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 …)

(3)

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)

(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 …)

(5)

Dlatego:

Strefowość klimatu i gleb jest nierównomierna,

a z tego wynika

nierównomierna strefowość formacji

roślinnych

(6)

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

(7)

Więcej

o uwarunkowaniach

biomów

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

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

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

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

(27)

wysokość n.p.m.

(28)

(29)

Falińska K.: Ekologia roślin. PWN, Warszawa 2004

(30)

Falińska K.: Ekologia roślin. PWN, Warszawa 2004

(31)

(32)

(33)

(34)

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

(35)

(36)

Biomy równinne

(37)

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

(38)

(39)

Biomy górskie

(40)

Półkula północna

Półkula południowa

Asymetria wysokościowych pięter leśnych na obu półkulach

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.

(41)

szczyty Alp

regiel dolny

regiel górny

piętro pogórza

granica śniegu

granica lasu

Frau Friederich

Piętra w Alpach

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

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

Porównanie wskaźników ekologicznych trzech

formacji leśnych

A. Warunki klimatyczne

B. Potencjał glebowy, produktywność, krążenie materii

C. Struktura i dynamika

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

Tropikalny las deszczowy

Las liściasty strefy umiarkowanej

(47)

A. Warunki klimatyczne

Cechy

Tropikalny las

deszczowy

Las liściasty strefy

umiarkowanej

Północny bór

iglasty

Całkowite promieniowanie

roczne: 10

8 _kJ

.

_ha

-1

600

500

400 Okres wegetacyjny (miesiące)

12 7 - 11

3 - 6

Całkowite promieniowanie

w okresie weget.: 10

8 _kJ

.

_ha

-1

600

350

220 Średnia temperatura okresu

wegetacyjnego: °C

26

14

12 Roczna suma opadów:

(mm)

(48)

B. Potencjał glebowy, produktywność, krążenie materii

Cechy

Tropikalny las

deszczowy

Las liściasty strefy

umiarkowanej

Północny bór

iglasty

Potencjał glebowy

mały: słaba

sorpcja, słabe

magazynowa-nie biogenów

duży: silna sorpcja,

aktywne

magazyno-wanie 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:

% PP

_n

(49)

C. Struktura i dynamika

Cechy

Tropikalny las deszczowy

Las liściasty strefy

umiarkowanej

Północny bór iglasty

Wysokość d-w

50 – 60 m

25 – 40 m

15 – 25 m

Struktura lasu

3 - 4 trwałe piętra drzew,

mało obfite runo

budowa pionowa bardzo

zmienna, podobnie runo

(często obfite)

tendencja do drzewostanów

jednopiętrowych i litych,

obfite runo i podszyt

Różnorodność

gatunkowa drzew

ogromna, ponad 3000

gatunków; ogromnie dużo

gatunków w ogóle

duża, 50 – 800 gat., bardzo

dużo innych gatunków,

szczególnie w glebie

mała, 30 - 40 gat. dość dużo

innych gatunków (uboga

fauna i edafon)

Nisze

ekologiczne

wąskie i trwałe, dużo

stenobiontów

wąskie lub szerokie,

zmienne w czasie, udział

steno- i eurybiont. podobny

szerokie, ściśle określone,

trwałe, przewaga

eurybiontów

Dostosowanie

brak przystosowań

sezonowych, przesunięcie

życia w górę, dużo

gatunków nocnych

silna sezonowość,

zrzucanie liści, okres

spoczynku, różne strategie

przeżycia

silna sezonowość,

przystosowania mrozowe,

okres spoczynku, migracje i

inne strategie przeżycia.

Zaburzenia

bardzo mało, duża

stabilność, mała

elastyczność po zaburz.

bardzo liczne i różnorodne,

zróżnicowana stabilność,

duża elastyczność po zab.

regularne okresowe pożary,

poza tym stabilne, po

zaburzeniach elastyczne

Dynamika

biocenoz

jeśli wystąpią zab. to dyn.

sukcesji bardzo duża

bardzo żywa dynamika

sukcesji (wiele faz)

po zaburzeniach efektywna

sukc. pionierska, mało faz

(50)

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)?

(51)

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?

(52)

Aneks

• wpływy antropogeniczne

• mapy z atlasu biosfery

• oryginały tabel (Otto 1994)

• dodatkowe ryciny

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

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

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

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

(69)

(70)

(71)

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

(72)

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

(73)

(74)

(75)

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