NOȚIUNI DE SINECOLOGIE GEOGRAFICĂ

Sinecologia geografică studiază distribuția comunităților de viețuitoare pe glob, în corelație cu condițiile de mediu. Pe Terra se disting trei medii de viață (numite în sinecologia geografică biomcicluri) majore, și anume: mediul terestru (uscatul), mediul marin (oceanul planetar) și mediul dulcicol (apele interioare – această denumire fiind mai corectă întrucât el include și lacuri sărate sau salmastre), fiecare la rândul lui prezentând o mare variație a factorilor ecologici.

Mediul terestru. Distribuţia pe glob a comunităţilor vegetale şi animale terestre

Uscatul se caracterizează prin: Discontinuitate globală care influenţează migraţia elementelor

chimice și migraţia globală a animalelor. Trecând de acest fapt nu se poate vorbi nici de o continuitate regională perfectă datorată unor mari bariere geografice.

Umiditatea devine factor limitativ fundamental prin concentraţia latit-udinală variabilă. În funcţie de acest factor se vorbeşte de forme stenohigre (adaptate la o umiditate constantă) şi forme eurihigre (capabile să suporte variaţii ample ale umidităţii).

Variaţiile de temperatură sunt extreme şi pronunţate în comparaţie în special cu biociclul marin.

Corelaţie accentuată între covorul vegetal şi mediul geochimic re-flectată în bună măsură de particularităţile solului.În mediul terestru cei mai importanți factori care influențează

structura biocenozelor sunt temperatura și precipitațiile. Aceștia imprimă caracterul vegetației, care se reflectă apoi în structura comunităților de animale. Temperatura prezintă doi gradienți principali, și anume cel latitudinal, având loc o scădere de la ecuator spre poli, și cel altitudinal, având loc o scădere pe verticală. Astfel, analizând răspândirea pe Terra a comunităţilor biologice, se evidenţiază o zonalitate latitudinală şi o distribuţie altitudinală (etajare) a acestora. Unităţile majore de vegetaţie şi faună delimitate pe baze climatice sunt denumite biomuri.

Zonalitatea latitudinală

Zonarea latitudinală a comunităților de este imprimată în primul rând de scăderea temperaturii de la ecuator spre poli . Însă distribuția tipurilor majore de vegetație este în mod egal înfluențată și de nivelul precum și de distribuția anuală a precipitațiilor, asupra cărora o influenţă hotărâtoare o are gradul de continentalism şi circulaţia maselor de aer. Astfel, în general biomurile terestre se suprapun peste subzonele climatice, fără însă ca

această suprapunere să fie totală.În ceea ce privește clasificare biomurilor terestre autorii de concepţie

sinecologică consideră mediul (biomciclul) terestru împărţit în 3 biomuri majore: cel al pajiştilor reci, cel al pajiştilor aride (eremial) şi cel al pădurilor (forestier), fiecare dintre acestea fiind conturat de mai multe biomtipuri principale. Biomul pajiştilor reci cuprinde două biomtipuri: tundra şi deşertul rece (nivoglaciar), biomul eremial este subîmpărţit în stepă, savană şi deşert, iar biomul pădurilor în: pădure tropicală pluvială, păduri tropicale hidroperiodice (xerofile), păduri cu frunze dure pururi verzi (mediteraneene), păduri temperate pluviale, păduri temperate de foioase cu frunze căzătoare şi păduri boreale.

Alţi autori (la care de asemenea există o variație a termenilor utilizați), neexcluzând complet clasificarea anterioră, ignoră diferenţele conceptuale între biomuri şi biomtipuri propunând o clasificare mai apropiată de regionarea biogeografică rezumându-se la o alcătuire a uscatului bazată pe biomuri. Biomurile acestora se suprapun peste biomtipurile sinecologice, uscatul fiind subîmpărţit îngeneral în: păduri tropicale umede sempervirescente (sinonime cu pădurile tropicale pluviale), păduri tropicale caducifoliate (sinonime cu pădurile tropicale hidroperiodice), păduri subtropicale umede (sinonime cu pădurile temperate pluviale), păduri şi tufărişuri xerofile subtropicale cu frunze dure şi mate (maditeraneene sau păduri cu frunze dure pururi verzi), păduri şi tufărişuri caducifoliate din zona temperată (păduri de foioase cu frunze căzătoare), păduri de conifere boreale, deşertul nivoglaciar, tundra, stepa, savana şi deşertul (uneori diferențiindu-se cel temperat de cel tropical) care coincid.

Trecând de aceste diferenţe de nomenclatură cele două clasificări insistă diferenţiat pe aceleaşi probleme completându-se reciproc.

Un rol important în modelarea strcucturii comunităților de viețuitoare îl au de asemenea poziţia şi dimensiunile diferite ale continentelor sau insulelor. De aceea se constată o serie de deosebiri între cele două emisfere. Astfel, în emisfera nordică întâlnim o succesiune completă a tipurilor de vegetaţie, de la deşert rece şi tundră până la pădurile ecuatoriale, pe când în cea sudică, datorită suprafeţei reduse a uscatului, unele dintre acestea lipsesc sau sunt foarte slab reprezentate (pădurile de conifere, tundra).

Principalele biomuri terestre

Acestea vor fi prezentate grupat pe zone climatice, dinspre zona polară spre cea ecuatorială.

Biomuri din zona climatică rece

În regiunile reci din jurul celor două poluri, în zonele polare și subpolare, se găsesc deșerturi reci care ocupă zonele cu cele mai extreme condiții, și tundra.

Deşerturile reci nivoglaciare

Deșerturile reci se suprapun peste zona polară. Ele ocupă cele mai reci zone ale globului, situate în jurul celor doi poli. Astfel, deșerturile nivoglaciare cuprind atât uscat, și anume continentul Antarctida în sud, cât și parte din Oceanul Arctic, în jurul polului Nord, în ambele cazuri zăpada și gheața se păstrează permanent sub forma calotei glaciare. Aceasta are grosimi de 1000-2000 m (în mod excepțional 3000 m) și acoperă mare parte a Groenlandei, și porțiuni mai extinse sau mai reduse a altor insule nordice ale Eurasiei (Spitzbergen, Franz Josef, Novaia Zemlea, Severnaia Zemlea, Noua Siberie etc.), precum și cele din nordul Canadei (Ellesmere, Baffin, Devon, Parry, Victoria etc.).

În ultimele decenii, accentuarea încălzirii globale, ca rezultat al intensificării activităților umane, și în special ca urmare a creșterii emisiilor de gaze cu efect de seră, a avut ca efect restrângerea calotelor glaciare, astfel încât în prezent are loc o diminuare continuă a suprafeței ocupate de acest biom.

Climatul se caracterizează prin temperaturi extrem scăzute, care pot ajunge sub -50°C (temperatura record înregistrată a fost de -82.9°C, la stația rusă Vostok din Antarctica, la 21 iulie 1983), umiditate și precipitații reduse și vânturi permanente și puternice. Sunt două anotimpuri, vară și iarnă. Vara este scurtă (2-3 luni), temperaturile rămân scăzute, sub punctul de îngheț, iar soarele nu coboară niciodată sub linia orizontului. Iernile (echivalente cu nopțile polare) sunt foarte geroase, cu viscole puternice. Fenomenul caracteristic nopţilor polare este aurora boreală (în emisfera nordică), respectiv aurora australă (în emisfera sudică).

Tundra

Tundra se întâlnește în zonele subpolare, dincolo de limita zăpezilor veșnice. Ea este mai bine reprezentată în emisfera nordică, ocupând zonele de coastă din nordul Eurasiei pe o lățime variabilă (doar o porțiune îngustă în Peninsula Scandinavă, însă cu o extindere mult mai mare de exemplu între Munții Urali și Lena, în Sibeira) și parte din insulele limitrofe, în principal Islanda. În America de Nord tundra are o extindere mai mare, mai ales pe coasta estică, unde coboară până spre centrul peninsulei Labrador și în insula Terra Nova. În emisfera sudică tundra ocupă suprafețe restrânse din Antarctica (peninsula antarctică), insulele din jurul acesteia (Shetland de Sud, Orkney de Sud, Sandwich de Sud, Falkland, Kerguelen), precum și extremutatea sudică a Americii de Sud (în special Țara de Foc).

Climatul se caracterizează prin ierni lungi și foarte reci, cu viscole frecvente. Temperaturi medii anuale sunt foarte mici (-4/-9°C). Durata stratului de zăpadă depășește 8-9 luni, prin urmare sezonul de vegetație

este scurt (ajungând spre limita sudică la 4 luni – iunie-septembrie), însă atunci zilele sunt foarte lungi, astfel încât temperaturile pot crește destul de mult, până la . Nivelul precipitațiilor este redus (200-400mm, în cea mai mare parte căzute vara), însă umiditatea solului este ridicată.

Solurile caracteristice sunt podzolurile şi solurile mlăştinoase. Stratul din adâncime numit permafrost este permanent îngheţat şi face posibilă apariţia fenomenelor de soliflucţiune şi crioturbaţie.

Caracteristici: Condiţiile climatice fac imposibilă dezvoltarea pădurilor. Veget-aţia lemnoasă este reprezentată de subarbuşti sempervirescenţi şi caduci-foliaţi, precum şi de arbuşti cu frunze căzătoare (mesteceni, arini). Plantele din tundră prezintă numeroase criomorfoze şi xeromor-foze (adaptări la condițiile de temperaturi scăzute și ariditate fiziologică): cresc puţin în înălţime, cele ierboase şi parțial lignificate iau formă de peri-niţe iar cele lemnoase sunt repente (târâtoare) şi au un sistem radicular su-perficial. Vegetaţia este distribuită pe 2 strate: stratul lichenilor, gramineelor şi subarbuştilor şi stratul arbuştilor. Producţia primară netă este scăzută, de 90 g/m² an. Plantele alocă cea mai mare parte a producției organelor subterane, ca o strategie adaptativă de supraviețuire în condițiile nefavorabile din acest mediu. Fauna este săracă şi omogenă în Eurasia şi America de Nord. Mamiferele homeoterme au un strat gros adipos subcutanat care are proprietăți de izolare termică, o blană groasă sau lungă. La multe dintre specii se aplică regulile lui Bergmann și Allen. Conform regulii lui Bergman, în cadrul unui taxon larg răspândit, speciile sau populațiile din zone reci au dimensiuni mai mari decât cele din zone calde, întrucât cu cât dimensiunea corpului este mai mare, cu atât pierderea de căldură scade iar rezistenţa la frig creşte. Regula lui Allen susține că speciile (sau populațiile) din zone mai reci prezintă extremități (membre, urechi, bot etc.) mai scurte. Multe animale au culoarea albă cel puţin în anotimpul de iarnă. Păsările polare sedentare au puful şi penele foarte dese. Multe animale şi păsări migrează. Animalele poikiloterme sunt puţine.

Biomuri din zona climatică temperată

Taigaua (pădurile boreale de conifere)

Taigaua este unul dintre cele mai extinse biomuri, ocupând zona cu climat temperat-rece din emisfera nordică. În Eurasia limita sudică a pădurilor boreale este mai situată mai la nord (60° lat. N) în Peninsula Scandinavă comparativ cu Siberia, unde atinge extinderea maximă, coborând până la 50° lat. N în bazinul fluviului Amur. În America de Nord

pădurile de conifere ocupă suprafețe mari în peninsula Labrador, întinzându-se până în zona Marilor Lacuri, iar în vestul continentului până în partea centrală și sudică a Alaskăi, ajungând adesea până pe țărmul Oceanului Pacific. În emisfera sudică taigaua lipsește.

Climatul vară scurtă şi moderată şi iarnă lungă şi friguroasă. Perioada de vegetaţie este foarte scurtă. Precipitaţiile medii anuale: 400-1000mm.

Solurile podzolite sunt formate adesea pe sedimente glaciare. Caracteristice sunt leptosolurile, cambisolurile, umbrisolurile, podzolurile și histosolurile (Muică et al., 2006). Sunt frecvente şi solurile nisipoase, turboase şi mlăştinoase. Humusul este de tip morr, foarte acid, sedimentele organice din litieră fiind mineralizate foarte lent. Pânza de apă freatică este apropiată de sol. Pe aproximativ două treimi din suprafață în zona pădurilor boreale se manifestă îngețul permanent al solului în profunzime (permafrost) (Schmithüsen, 1968 ap. Muică et al., 2006).

Caracteristici: Majoritatea pădurilor sunt sempervirescente (cu excepţia celor de Larix). Pădurile de larice dauric (L. dahurica) se întîlnesc la cele mai mari latitudini, ele fiind depăşite doar de mesteceni în expansiunea nordică. Molidişurile şi brădetele formează păduri umbrofile iar pinetele şi laricetele sunt heliofile. Se disting 2-3 straturi: startul arborilor alcătuit de multe ori dintr-o singură specie dominantă, stratul arbuştilor de obicei slab dezvoltat şi stratul ierburilor, care este sărac, monoton sau uneori absent. Trecerea spre tundră se face printr-o fâşie numită silvotundră în care arborii au înălţime mai mică iar distanţa dintre ei este mai mare. Biomasa şi productivitatea taigalei este inferioară celei din pă-durile temperate caducifoliate. Producţia primară netă este de 800 g/m² an. Elementele faunistice caracteristice pădurilor de conifere din America de Nord, Europa şi Asia sunt asemănătoare, diferenţele crescând înspre sud. Majoritatea animalelor de taiga îşi păstrează culoarea închisă şi iarna. Pentru aceste păduri sunt deosebit de caracteristice ciclurile multianuale caracterizate de o suprafructificaţie a coniferelor care concordă cu înmulţiri în masă ale consumatorilor primari (rozătoare - în special lem-ingi, şi păsări - în special forfecuţe) urmate de migraţii în masă. Dintre insecte sunt favorizate cele cu metamorfoză incompletă (ex. ţânţarii şi muştele hematofage sau dipterele în general) care formează pop-ulaţii impresionante. Multe dintre animale sunt migratoare, iarna fauna este săracă.

Pădurile temperate caducifoliate (păduri nemorale)

Pădurile nemorale sunt răspândite în regiunea temperată, la sud de pădurile boreale, spre care tranziția este făcută de pădurile de amestec. Ele ocupă partea centrală din estul Americii de Nord și Asiei, inclusiv arhipelagul japonez, partea sudică a Americii de Sud, Noua Zeelandă și coasta sud-estică a Australiei. De asemenea, arealul natural al pădurilor temperate caducifoliate include și cea mai mare parte din Europa: din sudul Peninsulei Scandinave până în nordul Peninsulei Iberice și Balcani, iar spre est până la Marea Neagră în partea sudică și până la Urali spre nord. De asemenea, dincolo de Urali bordează, pe o distanță redusă taigaua din centrul Siberiei, până în bazinul fluviului Obi.

Climatul este temperat continental cu influenţe oceanice (verile şi iernile sunt mai moderate în general lipsite de extreme). Nivelul anual al precipitațiilor este de 500 mm, iar vara cantitatea de precipitații este destul de ridicată pentru a permite menținerea umidității solului în limite acceptabile. Pădurile nemorale se pot dezvolta doar în regiunile unde media temperaturilor vernale depăşeşte 10° C. În expansiunea lor spre nord factorul limitativ este temperatura iar în expansiunea spre sud şi est factorul limitativ este apa.

Solurile caracteristice sunt luvisolurile și cambisolurile (Muică et al., 2006).

Caracteristici: Trunchiurile şi ramurile arborilor sunt protejate de un ritidom gros, iar mugurii sunt acoperiţi de solzi. Frunzele sunt caduce şi mai mici decât frun-zele arborilor tropicali. Toamna, prin căderea frunzelor apare litiera care nu poate fi descompusă integral, acumulându-se ca o rezervă nutritivă. În pădurile primare detritusul organic este abundent. Apar cel mult 4 straturi supraterane: stratul arborilor, arbuştilor, ierburilor înalte şi cel criptogamic (muşchi, licheni, ciuperci). Stratul arbor-ilor este alcătuit din puţine specii. Startul arbustiv şi al ierburilor înalte are o compoziţie şi o densitate variabilă în funcţie de specia arboricolă domin-antă, de densitatea arborilor şi de vârsta pădurii. Lianele şi epifitele sunt puţine la număr. Au două maxime de lumină unul primăvara devreme şi altul toamna după căderea frunzelor fapt care influenţează compoziţia floristică a stratu-lui erbaceu, și prezența unor flore ierboase caracteristice prevernale și au-tumnale. Vara intensitatea luminii în interiorul pădurii este minimă. În funcţie de specia arboricolă dominantă pădurile caducifoliate se îm-part în două mari categorii: păduri de quercinee și păduri de fag. Abundenţa şi compoziţia edafonului (comunitatea organismelor din sol) forestier depinde de formaţia vegetală şi de natura solului. Humu-sul de tip mull (neutru sau bazofil) este populat de un nivel detritivor format din bacterii, protozoare, lumbricide şi gasteropode. Humusul de tip

morr sau moder (acid sau slab acid) are un nivel detritivor format în special din ciuperci, colembole şi acarieni. Ionii minerali se acumulează în sol, care se constituie în principalul depozit de săruri minerale pentru plante. Animalele din aceste păduri sunt diferenţiate pe straturi, în funcție de locul de hrănire și de adăpost. Între mamifere grupul dominant este cel al rozătoarelor, biomasa acestora depășind-o pe cea a restului mamiferelor. Fauna detritofagă este bogată. Numărul de insecte fitofage este relativ mic în pădurile primare. În pădurile secundare numărul de insecte fitofage creşte. Datorită unei istorii glaciare diferenţiate în cuaternar, pădurile de foioase din America de Nord se caracterizează printr-o diversitate mărită faţă de pădurile europene. Acest fapt se datorează orientării diferite a catenelor muntoase pe cele două continente (în Europa tranversal iar în America longitudinal), care a permis migraţia neîngrădită a organismelor în-spre refugiile glaciare din sud doar pe continentul american, în timp ce în Europa multe specii termofile au dispărut, calea lor de retragere fiind bar-ată de lanțurile muntoase.

Pădurile nemorale reprezintă unul dintre biomurile asupra cărora s-a exercitat din vremuri străvechi o presiune antropică puternică, vegetația naturală fiind în prezent în cea mai mare parte distrusă (în special în Europa).

StepeleStepele sunt formaţiuni ierboase lipsite de arbori, dominate de

graminee xerofile, care se dezvoltă în condiţiile unui climat temperat continental cu vară secetoasă şi cu iarnă friguroasă. Ele ocupă suprafețe extinse în centrul Eurasiei, limita vestică fiind situată în Câmpia Panoniei, iar cea estică în Mongolia și nordul Chinei. În America de Nord ele se întind în centrul continentului, având loc o scădere a înălțimii vegetației dispre est spre vest, astfel încât se poate distinge o stepă (prerie) cu ierburi înalte (în est), o stepă cu ierburi mijlocii (în centru) și una cu ierburi scunde (spre vest), care face trecerea spre zonele semideșertice. În America de Sud stepele se găsesc în partea sudică a continentului (spre nord până în dreptul cursului inferior al fluviului Parana), pe coasta estică și central. Suprafețe restrânse sunt ocupate de stepe în sudul Africii. Stepele din America de Nord poartă denumirea de prerie iar cele din America de Sud pampas. În Europa este utilizat termenul de pustă.

Climatul stepelor este caracterizat prin amplitudine termică mai mare între vară și iarnă, verile fiind mai calde și iernile mai reci comparativ cu regiunea ocupată de păduri nemorale. Cantitatea de precipitații este de asemenea redusă, cel mai puternic deficit de apă înregistrându-se la sfârșitul verii.

Solurile tipice sunt cernoziomurile, faeoziomurile și kastanoziomurile (Muică et al., 2006).

Caracteristici: Pădurile lipsesc cu desăvârşire cu excepţia acelora din lunci, factorul limitativ fiind apa. În funcţie de suprafaţa solului se poate vorbi de două straturi, unul suprateran şi unul subteran. Xeromorfozele plantelor de stepă: frunzele sunt bogate în schler-enchim cu membrana epidermei puternic cutinizată, limbul foliar poate fi plisat sau răsucit, rădăcinile posedă micorize şi aerenchimuri (în special la speciile care cresc pe soluri tasate), dicotiledonatele au rădăcini lungi de 3-4m. Stratificarea subterana (rădăcinile gramineelor sunt superficiale iar a dicotiledonatelor sunt lungi) este necesară unei mai eficiente utilizări a re-surselor hidrice. Gramineele septentrionale (Stipa, Poa, Agropyron) au o creştere precoce care încetează la începutul verii iar gramineele sudice (Andropo-gon, Bouteloua) cresc mai târziu atingând apogeul la sfârşitul verii. Stocul de biomasă este mai mic decât în savană şi este cantonat mai ales în sol sub formă de rădăcini sau tuberculi. Producţia primară netă: aprox. 600 g/m²/an Animalele supraterane au văzul bine dezvoltat şi sunt înzestrate pentru fugă. Păsările de stepă cuibăresc pe sol, sunt bune alergătoare iar la multe dintre ele se manifestă homocromia. Insectele sunt numeroase în special lăcustele iar în anumiţi ani efectivele lor crescând necontrolat realizează migraţii în masă cu caracter de invazie. Rozătoarele duc în sezonul estival o viaţă preponderent nocturnă reprezentând o adevărată industrie cheie. Competiţia între erbivorele mari este mică deoarece consumă hrană vegetală de natură diferită.

Deșerturile temperate

Deşerturile temperate se întâlnesc în acele regiuni ale zonei temperate în care deficitul de apă este permanent și excesiv. Trecerea de la stepe spre deșerturi se face prin semideșerturi, regiuni cu caracteristici intermediare între cele două biomuri. Cele mai mari deșerturi temperate se găsesc în centrul Asiei, zonele deșertice și semideșertice întinzându-se din estul Mării Caspice până estul Chinei (Karakum, Kîzîlkum, Takla Makan, Gobi), la nord de Munții Himalaya, ajungând aproape de Marea Galbenă, lanțul muntos acționând ca o barieră în calea curenților de aer musonici venind dinspre sud, încărcați cu umiditate provenită din Oceanul Indian. De aceea, în timp ce versanții sudici ai Munților Himalaya se caracterizează printr-un climat umed, la nord

de aceștia se întind deșerturi și semideșerturi. În America de Nord zonele deșertice temperate se întâlnesc în vestul continentului (Deșertul Marelui Basin).

Climatul este caracterizat în primul rând printr-un nivel foarte scăzut al precipitațiilor, care nu depășesc 300 mm/an. Precipitațiile pot și distribuite în sezonul cald, în sezonul rece, în toate anotimpurile sau pot să aibă caracter întâmplător. Umiditatea relativă a aerului este foarte scăzută. Temperaturile diurne variază în funcție de sezon. Insolaţia este puternică iar în timpul verii amplitudinea termică este mare. În timpul nopții, datorită iradierii ridicate din cauza lipsei de vegetație, temperatura poate să scadă până aproape punctul de îngheț.

Solurile variază după natura climatului şi substratului. În deşerturile puţin aride se întâlnesc soluri cenuşii şi soluri subdeşertice brun deschise si sierozemurile. Se caracterizează printr-un conţinut mic de substanţe organice. În funcţie de natura substratului deşerturile se clasifică în: hamada (deşerturi de piatră), reg (deşert cu pietriş si nisipuri grosiere) şi erg (deşert de nisip).Caracteristici Datorită condiţiilor extreme în care vegetează plantele au mai multe adaptări: rădăcinile sunt adânci ajungând până la rezervele de apă din sol sau dimpotrivă, au un sistem radicular superficial pentru a maximal-iza absorția de apă în timpul rarelor precipitații. Presiunea osmotică este ridicată favorizând sucţiunea apei, frunzele sunt reduse şi solziforme sau aciculare și au cuticula groasă (pentru a micşora transpiraţia). În unele cazuri ele reduse la țepi (cactaceele), caz în care funcția de asimilație este preluată de tulpină, care are și rol de stocare a apei, în alte cazuri rezervele de apă se acumulează în ţesuturile acvifere din rădăcini. Unele graminee au rădăcinile adânci şi înconjurate de un manşon aglutinizat. La multe plante perene deserticole organele vegetative supraterane s-au redus foarte mult in favoarea celor subterane. Producţia primară netă este foarte mică, în medie de 3 g/m² an. Uscăciunea aerului poate limita răspândirea în deşert a animalelor care absorb apa pe toată suprafaţa corpului (ex: gasteropodele). Necesităţile hidrice ale multor animale sunt îndeplinite prin consumul plantelor suculente în cazul în care resursele de apă lipsesc. Protecţia împotriva temperaturilor extreme se poate realiza prin retra-gerea în adăposturi şi prin reducerea temporară a activităţii biologice. Homocromia este des întâlnită la animalele deşertice. Datorită resurselor reduse de hrană multe animale de deşert sunt în general polifage.

Păduri și tufărișuri subtropicale xerofile sempervirescente (mediteraneene)

Pădurile și tufărișurile subtropicale xerofile sempervirescente apar în regiunile cu un climat subtropical de tip mediteraneean ocupând teritorii limitrofe Mării Mediterane si teritorii restrânse în America de Nord (NV Californiei), America de Sud (Chile), sudul Africii şi sud-estul Australiei.

Tufărişurile poartă diferite denumiri în funcţie de localizarea lor geo-grafică: machia (Corsica), garriga (sudul Franţei), tomillares (Spania), frigana (Grecia), chaparral (California), mattoral (America de Sud), scrub (Australia).

Climatul este de tip mediteranean. Nivelul precipitațiilor este de 500-750mm, acestea fiind distribuite diferenţiat. Verile sunt calde și secetoase iar iernile blânde şi ploioase.

Caracteristici: Frunzele arborilor au o structură xeromorfă fiind dure, cenuşii-verzui, acoperite cu ceară sau peri, cu mezofil bogat în ţesuturi mecanice. Producţia primară netă este de 1000 g/m² an. Prin defrişarea pădurilor apare un strat arbustiv (tufărişuri). Frunzele arbuştilor sunt mici, rigide și uneori spinoase, glabre sau acoperite de o cuticulă groasă. Limbul foliar al arbuştilor este orientat faţă de razele solare în aşa fel încât este ferit de o transpiraţie sau încălzire excesivă. Fauna se caracterizează printr-o diversitate relativ mare de insecte, reptile şi păsări.

Biomurile din zonele calde

Pădurile pluviale (păduri ecuatoriale și păduri tropicale umede)

Pădurile pluviale se întâlnesc în zonele calde cu exces de umiditate. Ele ocupă zona ecuatorială, în care condițiile climatice sunt favorabile și constante pe întregul parcurs al anului. Ele se întind de-a lungul Ecuatorului, în America de Sud (bazinul Amazonului), unde au cea mai mare extindere, Africa centrală (bazinul fluviului Congo), insulele Indoneziei (Sondele Mari): Sumatra, Borneo (Kalimantan), Sulawesi și insula Noua Guinee, precum și de-a lungul celor două tropice, în acele zone unde se înregistrează cel mai ridicat nivel al precipitațiilor, în America Centrală, estul Madagascarului, coasta vestică a Indiei, insula Sri Lanka și sud-estul Asiei.

Climatul este caracterizat printr-un nivel mare al precipitațiilor, cuprins între 2000-4000 mm (distribuite uniform de-a lungul anului, sau, în zonele tropicale, cu un scurt sezon secetos, de 1-3 luni). Temperaturile sunt constant ridicate, cu o medie anuală de 25-30ºC.

Solurile caracteristice sunt lateritele (soluri bogate in hidroxizi de fier şi aluminiu şi sărace în materii organice). Pe lângă acestea mai apar

feralsoluri, nitisoluri și acrisoluri (Muică et al., 2006).Caracteristici:

Sunt veşnic verzi (deoarece căderea frunzelor este nesincronă la diferitele specii de arbori care vegetează în această pădure) aşadar metabolismul arborilor se desfăşoară 12 luni pe ani însă randamentul fotosintezei nu e mai mare ca în pădurile de foioase temperate.

Productia primară netă este foarte mare: 4500 g/m² an. Sunt prezente foarte multe specii de arbori (700-2500) care sunt

reprezentate de un număr mic de indivizi. Plantele sunt dispuse pe 4-6 straturi supraterane (1-2 ierbacee, 1 arbustiv şi 3 arboricole). Între arbori se remarca numărul mare de liane şi epifite.

Rădăcinile arborilor sunt superficiale. Unii arbori prezintă rădăcini ad-ventive.

Tulpini neramificate cu scoarţa netedă şi cu baza lăţită sub forma de contraforturi.

Mugurii arborilor nu sunt protejaţi de solzi iar mugurii dorminzi de la baza tulpinii lipsesc (aşadar aceşti arbori sunt lipsiţi de capacitatea de lăstărire).

Florile sunt de obicei mici şi neaspectuoase şi la multe specii de ar-bori este prezent fenomenul de cauliflorie (florile cresc direct pe tulpină sau pe ramurile mai groase).

Între ramurile mai groase ale arborilor este prezent „solul suspendat” rezultat din descompunerea frunzelor şi a altor resturi organice acu-mulate. Solul suspendat este bogat în substanţe organice şi sărac în substanţe nutritive dar face posibilă prezenţa epifitelor.

Sunt prezente multe specii de animale arboricole care posedă ad-aptări pentru acest mod de viaţă: coada prehensilă, degete opoz-abile, discuri adezive la vârful degetelor, membrane interdigitale.

Migraţiile animalelor din acest tip de pădure sunt cel mult locale, dat-orită lipsei unui anotimp nefavorabil vieţii.

Amfibienii înregistrează o diversitate excepţională. Mulţi dintre ei îşi desfăşoară întreg ciclul vital în coronament.

Speciaţia se desfăşoară cu viteză ridicată aşadar genofondurile popu-laţionale au o diversitate mare.

Evoluţia a produs şi conservat formaţiuni morfologice considerate ca nonadaptative: ciocul tucanului sau al păsărilor rinocer, penele orna-mentale ale speciilor de pasărea paradisului.

Anumite nevertebrate acvatice se găsesc aici în mediul terestru: am-fipode, nemerţieni, hirudinee, turbelariate.

Mineralizarea este rapidă şi intensă.După o concepţie veche pădurea pluvială este o formaţiune cu o vechime considerabilă însă concepţiile actuale consideră că stadiul actual de climax al acestor păduri este un climax climatic. Cercetări palinologice au arătat că atât în Africa cât și în Amazonia pe terenurile ocupate de aceste păduri

au existat terenuri înierbate cu graminee.

Pădurile tropicale caducifoliate (xerofile)

Apar în zonele tropicale în care îşi face simţită prezenţa un sezon secetos. În funcţie de durata acestui sezon lipsit de precipitaţii pădurile din această zonă se pot clasifica în:

Păduri tropicale sezoniere semisempervirescente (musonice): în zonele în care sezonul secetos are o perioadă de 4-6 luni. În aceste păduri arborii din stratul arborescent îşi pierd frunzele în timp ce stratul subarborescent rămâne verde.

Păduri tropicale xerofile: apar în zonele în care durata şi intensitatea sezonului secetos creşte (6-8 luni). Datorită deficitului hidric îşi pierd frunzele şi straturile inferioare.

Pădurile tropicale semisempervirescente se întâlnesc Africa şi Asia tropicală în zonele în care precipitaţiile scad la 1.700-1.500 mm/an iar perioada secetoasă are o durată de 4-6 luni. În general frunzele arborilor din această zonă sunt mai mici. La această categorie de păduri intră şi pădurile musonice din sudul si sud-estul Asiei (India, Indochina si parţial în Indonezia). Condiţiile climatice sunt modelate de musoni care când bat dinspre ocean (aprilie-septembrie) aduc precipitaţii. Începând din septembrie bat dinspre uscat si produc secetă. Pădurile musonice au în general 3 straturi, arborii din stratul superior fiind mai distanţaţi decât în pădurea tropicală umedă. Trunchiurile sunt lipsite de contraforturi şi au inele anuale generate de alternanţa sezoanelor. Stratul subarborescent este alcătuit din arbuşti sempervirescenţi care înfloresc la începutul sezonului ploios. În sud-estul Asiei se disting trei tipuri de păduri musonice: păduri mixte, păduri de teck (Tectona grandis) si păduri de sal (Shorea robusta).

Pădurile tropicale xerofile apar în zone cu un sezon secetos de 4-8 luni. Se întâlnesc în Africa şi America de Sud. În Asia şi Australia au o întindere mai mică.

Savanele

Savanele sunt formaţiuni ierboase tropicale constituite din graminee perene xerofile si megaterme verzi în anotimpul ploios. Stratul ierbos poate avea o înăltime de până la câţiva metri. Sunt răspândite: Africa, America de Sud și Australia. Savana tipică este savana africană. În America de Sud savanele poartă denumirea de Campos sau Llanos.

Clima se caracterizează prin precipitaţii distribuite neuniform pe parcursul anului, ceea ce determină cele două sezoane, unul secetos și unul ploios. Nivelul anual al precipitațiilor este cuprins între 900-1000 mm. Temperaturile sunt constant ridicate.

Solurile predominante sunt solurile feruginoase bogate în oxizi de fier care le imprimă o culoare roşie. Mai puţin răspândite sunt solurile negre tropicale care superficial seamănă cu cernoziomurile dar culoarea neagră se datorează unei combinaţii între humină și alumină şi nu procentului ridicat de substanţe organice.Caracteristici: Plantele din savană sunt rezistente la secetă. Arborii sunt mici cu tulpini noduroase si strâmbe iar mugurii de pe ramuri sunt protejaţi de solzi. In funcţie de specia de arbori care apare savanele africane se împart în: savana cu baobabi, savana cu acacii, savana cu palmieri și savana cu euforbiacee arborescente. Producţia primară netă: 900 g/m² an. Dinamica mineralelor este accelerată de numeroasele incendii care apar. Animalele sunt în general bune alergătoare și au văzul bine dezvoltat. În anotimpul secetos multe animale realizează migraţii ample. Erbivorele mari consumă 30-40% din P.P.N. Un rol important îl au gândacii coprofagi care degradează excremen-tele erbivorelor favorizând germinaţia seminţelor. Un rol important îl au termitele consumând cantităţi enorme de materie vegetală vie sau moartă. Deşeurile acestora nu intră în circulaţia globală, fi-ind utilizate de termite pentru construirea termitierelor.

Deșerturile tropicale

Se găsesc în cele mai aride părți ale zonei tropicale. Cel mai mare deșert tropical, Sahara, se găsește în nordul Africii. În sudul Africii se găsesc deșerturile Namib (pe coasta de vest) și Kalahari. Deșerturile trop-icale ocupă de asemenea cea mai mare parte din Peninsula Arabiei. În India se află deșertul Thar, în America de Nord deșerturile Sonoran, Mohave și Chihuahua, iar în Australia Marele Deșert Australian care acoperă mare parte din centrul continentului.

Caracteristicile deșerturilor tropicale sunt similare cu cele ale deșer-turilor temperate, principala diferență fiind aceea că temperaturile diurne sunt constant ridicate pe tot parcursul anului, amplitudinea termică fiind chiar mai mare, ajungând la 50°C (de la 50°C în timpul zilei până la 0°C noaptea).

Mediul marin. Distribuţia pe glob a comunităţilor vegetale şi animale marine

Oceanul planetar cuprinde totalitatea oceanelor şi mărilor de pe glob. Are o suprafaţă de 361 milioane km². Comparativ cu mediul terestru, cel

marin se deosebește printr-o serie de caracteristici: Continuitate globală care face posibilă circulaţia globală a atomilor

elementelor chimice şi migraţia globală a animalelor. În comparaţie cu uscatul fauna marină are un număr mai redus de

specii dar e excepţional de diversificată din perspectiva sistematicii superioare.

Adăposteşte o încrengătură endemică (echinoderme) şi 26 de clase de animale exclusiv marine (ex: pogonofore, ascidii, stomocordate). Din fauna marină lipsesc reprezentanţii a 4 clase (ex: diplopode, am-fibieni).

Densitatea medie a indivizilor este mică (0,01 kg/m²) comparativ cu uscatul (cu o densitate medie de 12,3 kg/m²). Densitatea este mai re-dusă în largul oceanului datorită lipsei unei baze trofice necesare pro-ducţiei primare.

Producţia primară este reprezentată de alge (în special diatomee) care fiind unicelulare nu pot acumula substanţe organice de rezervă iar suprafaţa de captare a energiei solare nu se măreşte prin mărirea suprafeţei corpului ci prin mărirea numărului de indivizi.

Formele biotice principale: Planctonul: este reprezentat de comunităţile de organisme care

plutesc pasiv în grosimea apei. Este subîmpărţit in trei componente: fitoplancton (producători), zooplancton (consumatori) și bac-terioplancton. Fitoplanctonul marin este alcătuit din diatomee, dino-flagelate, xantoficee (alge galben-verzui), cianoficee (alge albastre) etc. Compoziţia fitoplanctonului variază latitudinal. Fitoplanctonul mărilor reci este dominat de diatomee în timp ce în mările calde se afirmă cocolitoforideele (flagelate calcaroase galben aurii) si peridin-eele (dinoflagelatele sau flagelate calcaroase galben brunii). Zo-oplanctonul marin grupează animale plutitoare, de consistenţă gelat-inoasă, cu schelet redus, transparente, uneori colorate sau luminis-cente. Plutirea animalelor planctonice este favorizată de excres-cenţele corpului, de picăturile de ulei din citoplasmă sau de con-ţinutul bogat în apă. Animalele permanent planctonice formează holoplanctonul iar animalele temporar planctonice formează mero-planctonul (ex: stadiile larvare a numeroase animale bentice). Spre deosebire de fitoplancton care e distribuit numai la suprafaţă zo-oplanctonul este distribuit în întreaga masă a apei. Animalele planc-tonice efectuează migraţii circadiene pe verticală până la adâncimea de 100 m uneori mai mult.

Neustonul cuprinde comunitatea de organisme care alunecă la supra-faţa oceanului. Aportul acestor comunităţi la energetica oceanului nu este bine studiat.

Pleustonul este reprezentat de comunitatea de talofite pluricelulare şi macrofite care plutesc la suprafaţa mării sau aproape de aceasta.

Nectonul cuprinde comunităţile care se deplasează activ prin înot prin apa mării (cefalopode, peşti, şerpi marini, cetacee etc.)

Bentosul este reprezentat de comunităţile de adâncime de pe sub-stratul marin. Este subdivizat în fitobentos şi zoobentos.

Mezopsamonul este reprezentat de comunităţile de organisme care trăiesc în interstiţiile din substratul nisipos.

Factorii fizici care influenţează viaţa în ocean sunt lumina, densitatea apei, presiunea hidrostatică, valurile şi curenţii marini, temperatura.

Lumina variază după transparenţa, puritatea, adâncimea şi chimismul apei. O parte din razele solare sunt reflectate iar altă parte pătrund în apă până la anumite adâncimi. După gradul de penetrabilitate a razelor de lumină în ape se disting următoarele trei straturi: eufotic (0- 30 uneori 80m) este stratul bine luminat în care sunt cantonate organismele producătoare, disfotic (30-400m), care cuprinde apele cu lumină difuză, şi afotic unde lumina nu pătrunde.

Temperatura apei variază cu adâncimea şi cu latitudinea. În funcţie de această variaţie se disting: termosfera (care cuprinde stratul de apă cu temperatură variabilă), termoclina (stratul de apă intermediar) şi stratul profund care are o temperatură constantă (între 0-3°C).

Presiunea hidrostatică este mai mare decât presiunea atmosferică. La fiecare 10m adâncime presiunea hidrostatică creşte cu o atmosferă. În funcţie de aceasta animalele se clasifică în euribare (ex: caşalotul şi ariciul de mare) şi stenobare (ex: animalele abisale).

Curenţii marini şi valurile: stratul superficial de apă (aproximativ 50m) este supus unor mişcări neregulate numite valuri şi maree. Valurile sunt generate de vânt şi de curenţii marini iar mareele de forţa de atracţie a lunii. Valurile prin acţiunea lor mecanică influenţează negativ viaţa în apropierea coastelor (în special în zona ţărmurilor stâncoase). Ca o adaptare speciile de moluşte din apropierea zonelor stâncoase şi bătute de valuri au carapacea groasă şi sculptată în timp ce alte specii de moluşte care nu sunt afectate de acţiunea valurilor în habitatele în care trăiesc au carapacea subţire şi netedă. Tot ca o adaptare la acţiunea valurilor corpul plantelor a devenit flexibil şi elastic.

Curenţii sunt de două tipuri: orizontali şi verticali, ei influenţând viaţa şi migraţia organismelor. Datorită curenţilor verticali care transportă mase de ape reci este posibilă prezenţa pinipedelor şi a unor specii de pinguini în zone subtropicale sau tropicale. În zonele cu curenţi orizontali în care forţa gravitaţională este învinsă de mişcarea de rotaţie a pământului, masele de apă de adâncime sunt împinse peste şelful continental creându-se un curent orizontal ascendent fenomen numit upwelling. Zonele de upwelling sunt bogate în fosfaţi aduşi din adâncime datorită descompunerii oaselor de peşte în sedimente. Datorită resurselor de fosfaţi şi a zooplanctonului adus din adâncime zonele de upwelling sunt cele mai bogate zone de

pescuit litoral. Cantităţile mari de excremente care se acumulează în coloniile de păsări (Pelecaniforme: cormorani şi pelicani) abundente lângă coastele cu arii de upwelling se transformă în guano care e folosit ca îngrăşământ în agricultură.

Sus aspectul compoziţiei chimice, apa mărilor conține dizolvate gaze şi săruri minerale care influenţează distribuţia organismelor. Principalele gaze solvite sunt oxigenul, dioxidul de carbon şi hidrogenul sulfurat (provenit din procesele de descompunere ale organismelor). Substanţele minerale principale dizolvate în apa mării sunt clorură de natriu, clorură de magneziu, sulfat de magneziu etc. Salinitatea marii depinde de temperatură. Mările mai puţin închise au o salinitate ridicată iar mările închise cu un aport mare de apă dulce au o salinitate scăzută (de exemplu, Marea Neagră are o salinitate de numai 17-18‰, în comparație cu Oceanul Planetar cu o salinitate medie de 35‰).

Biologia şi geografia ecosistemelor marineBiociclul oceanic se subdivide în două biocicluri majore: bental şi

pelagial. Bentalul ocupă substratul marin de la suprafaţă până la cele mai mari adâncimi. Pelagialul este reprezentat de masa de ape libere fără contact cu substratul. Animalele bentale neputând pluti în grosimea apei sunt dependente de substrat. Formele nectonice bentale au nevoie de asemenea de substrat. Animalele pelagice sunt fiziologic independente de substrat.

În profil transversal atât bentalul cât şi pelagialul sunt subdivizate în mai multe orizonturi.

litoral

arhibental

abisal hadal

Principalele tipuri de ecosisteme întâlnite în ocean sunt încadrate la 3 categorii: ecosisteme litorale, abisale şi hadale la care se adaugă ecosistemele pelagice.

Ecosistemele litorale sunt cantonate pe substratul marin între 0-200m adâncime. În partea superioară este bine luminat fiind ocupat de pajişti submarine care produc materie organică prin fotosinteză. Ecosistemele

eupelagial

batipelagial

abisopelagial

litorale se diferenţiază după natura substratului care poate fi: stâncos, nisipos şi mâlos.

Pe substrat stâncos vegetaţia este reprezentată de talofite deoarece fanerogamele nu pot prinde rădăcini pe roca solidă. Fauna este reprezentată de ciripede, stele de mare, crabi şi midii. Zoobentosul sesil este alcătuit din briozoare, spongieri, polipi hidroizi. Unele bivalve au capacitatea de a perfora stânca obţinând astfel un suport pentru bătaia valurilor.

Pe substrat nisipos, în zona eufotică cresc pajişti de fanerogame (g. Zostera). Pe lângă fanerogame există o bogată faună de crustacei. Biocenoza înregistrează biomase enorme şi o stabilitate ridicată.

Pe substrat mâlos viaţa e diversificată datorită cantităţilor mari de detritus. Reprezintă un bogat loc de hrană pentru speciile din necton.

În mările tropicale în apropiere de ţărmul stâncos se formează recifele de corali care se caracterizează prin autarhie accentuată (tendinţă accentuată spre un circuit intern al materiei şi energiei) bazată pe simbioza între corali şi alge zooxantele. Coralii obţin prin consumarea zooxantelelor materie organică primară produsă de acestea pe calea fotosintezei. Zooxantelele trăiesc în cavitatea generală a coralilor iar performanţele productive ridicate ale acestora se datorează regenerării biologice a substanţelor minerale din excrementele coralilor. Cea mai ridicată PPN măsurată în ocean provine dintr-un recif de coralieri din Hawaii fiind de 11680 g C /m² an în timp ce PPN din apele înconjurătoare este de doar 22 g C/m² an. Un rol important îl are însă şi reciclarea materiei din detritusul organic cu ajutorul bacterioplanctonului şi cu ajutorul unei bogate flore de detritivore.

Pădurile de mangrove se formează pe substrat mâlos şi sunt ecosisteme de tranziţie între mare şi uscat fiind situate în zone litorale tropicale afectate de maree puternice. Fizionomia vegetaţiei este dată de prezenţa arborilor care vegetează cu rădăcinile în apă. Presiunea osmotică ridicată permite arborilor să absoarbă apa dintr-un mediu salin. Din sol de pe rădăcinile multor arbori se ridica in aer rădăcini verticale respiratorii numite pneumatofori. Între rădăcini este prezentă o faună predominant marină, multe specii putând duce şi o viaţă aeriană (ex: sp de peşti Periophtalmus cu respiraţie dublă branhială şi cutanee şi cu ochii telescopici adaptaţi vederii aeriene).

Ecosistemele pelagice De obicei pelagialul este divizat în neritic (apele libere care acoperă

platoul continental) şi eupelagial care cuprinde apele libere din largul oceanului planetar care sunt independente de ţărm. Apele libere de adâncime sunt clasificate în batipelagial (pelagial de adâncime) şi abisopelagial (sub 2400m).

Biomasa pelagială este mai mare în apele reci decât în apele calde. În ecosistemele pelagiale care spaţial sunt vag delimitate, se deosebesc mai multe tipuri de biocenoze: planctonice, pleustonice,nectonice şi neustonice. Comunităţile planctonice au ca bază trofică fotosinteza desfăşurată de alge verzi şi diatomee care suportă o bogată faună de algofage. Pleustonul format din macrofite are de obicei o contribuţie minoră la producţia primară a oceanului dar există multe excepţii (ex. în Marea Sargaselor talurile plutitoare formează o enclavă de biotop bogată în faună). Nectonul este format din animale liber înotătoare independente de acţiunea curenţilor marini sau a vânturilor. Din punct de vedere trofic nectonul e dependent de plancton dar şi de zoobentos.

În batipelagial şi abisopelagial ecosistemele se întemeiază pe consumul detritusului din grosimea apei numit seston.

Ecosistemele abisale Ecosistemele abisale se găsesc la adâncimi mai mari de 200 m. Ele

sunt caracterizate de o luminozitate scăzută sau absentă (după 200m lumina se pierde treptat). Dată fiind absenţa luminii lipsesc producătorii, ecosistemele din această zonă fiind bazate pe exploatarea detritusului. Fundul mării este acoperit de depozite biogene pe care se dezvoltă foraminifere care sunt controlate de crabi gigantici.

Ecosistemele hadale sunt situate în gropile oceanice sub adâncimea de 6000m. Biocenozele funcţionează pe baza consumului de detritus dar şi pe baza unor surse autohtone de energie. În gropile oceanice, în locurile unde apa magmatică fierbinte străbate mantaua pământului întreaga economie a ecosistemului e bazată pe producţia primară obţinută de anumite bacterii prin chemosinteză. Aceste bacterii trăiesc în simbioză cu unele anelide (anterior considerate pogonofore) şi moluşte şi produc materie organică primară.