محیط زیست و مشکلات ان در جهان

اشنایی با اکولوژی محیط های مختلف زمین ( بیوم ها ) :

مقدمه:

هر یک از انواع های آب و هوایی و زیر مجموعه های اصلی آنها دارای مقداری از جامعه های گیاهی و جانوری بارزی هستند که نسبت به محدوده ای از عوامل زیستی سازگاری یافته اند چنین جامعه های زیست را بیرم می نامند. فرق بین بیوم های مختلف ضرورتاً به تاکسونومی موجود ات آن مربوط نمی شود بلکه بیشتر در ارتباط با اشکال حیاتی موجود در آنهاست.

پاولین بار در سال1903رانکایر گیاه شناس دانمارکی شکل مختلف حیات را مطرح کرد او مشاهده کرد که اشکال غالب و فراوانی گیاهی در هر اقلیم آنهایی هستند که برای بقا بیشتر در آن شرایط مجهز شده اند بر همین دلیل فراوان ترین گیاهان مناطق قطبی بوته های کوتاه و شکل اندک جوانه آنها در نزدیکی زمین قرار دارد. از این طریق است که گیاه می تواند شرایط سخت زمستان را تحمل کنند و در آب و هوای گرمتر جوانه های رشد ممکن است بتواند تا ارتفاع بیشتر از سطح زمین قرار بگیرند و به درخت تبدیل شوند. اما در مورد اشکال جیاتی سازگار یافته جانوری نیز به آب و هوای متفاوت تکامل می یابند، مثلاً انواع مختلف به سرما یا اشکالی سرد به خواب زمستانه میروند و اشکال با پوست مقاوم به خشکی قادرند در کویرها زندگی کنند روشن که اشکال حیاتی جانوری دیرتر از اشکال گیاهای قابل تشخیص می باشند. در نتیجه غالب بیوم بر حسب گیاهای موجود و در آن شناخته شده اند و از آن طریق نامگذاری می شوند.

بیوم ها در طول مدت زمان بسیار طولانی در نتیجه واکنش ها متقابل عوامل محیطی مانند اقلیم و عوامل زیستی پدید آمده اند، نکته مهم در پراکندگی انواع آکوسیستم ها، موازی بودن خطوط تقسیم آکوسیستم ها با عرض های جغرافیایی است.

تقسیمات بیوم ها کم و بیش عرضی هستند و بیوم های یکسان را می توان در عرض های جغرافیایی مشابه یافت نمود. در شکل گیری بیوم ها، ارتفاع عرض جغرافیایی را جبران می کند. اقلیم نقش مهم در توزیع بیوم ها دارد و از میان عوامل اقلیمی دما و رطوبت مهمتر می باشند. از دیگر عوامل توزیع بیوم، نوع خاک می باشد. اقلیم نوع خاک را تعیین می کنند و خاک و اقلیم نوع گیاهان منطقه را مشخص می کنند و در نهایت پوشش گیاهی منطقه حیات وحشی آن را مشخص می کند.

*بنابراین اقلیم اولین عامل کنترل کننده بیوم هاست.
*در واقع بیوم یک اکوسیستم بزرگ و با یک سرزمین زیستی خاص است که واحد زیستی آن بیوما می باشد.
انواع بیوم های کره زمین:
1-بیوم خشکی 2-بیوم های آبی

بیوم های خشکی : میزان تولید در بیوم های خشکی متفاوت می باشند بیابان کمترین میزان تولید و جنگل های پر باران بیشترین میزان تولید را دارا می باشند.

1-توندار:

جلگه ها و سرزمین های باز و بدون درخت می باشد که در شرایط اقلیمی سخت، باران کم و دمای پایین در عرض های جغرافیایی بالا وجود دارد توندار در عرض جغرافیایی57 و مناطق قطبی وجود دارد.

وسعت آن در نیمکره شمالی بیشتر از نیمکره جنوبی است. در میان سایر بیوم ها از همه جوان تر می باشد.


انواع توندار:
الف-توندارای قطبی: در عرض های جغرافیایی بالا یافت می شود. قلمرو بزرگی را در بر می گیرد.


ب-توندارای کوهستانی( آلپی) : در ارتفاعات بالا تشکیل می شود. گیاهان گلدار آن بیشتر می باشد.


خصوصیات توندار: بارندگی کم، دمای پایین تا60c در فصول سرد- فصل رشد کوتاه و تولید اولیه کم – جوامع بار شد اندک- باد زیاد بارش اغلب به صورت برف است.
فرم رویش گیاهان توندار اغلب کوتاه و با شاخه های در هم رفته می باشد. به دلیل کوتاه بودن فصل رویش گونه های یکساله به ندرت در توندار دیده می شود. اغلب گیاهان دو ساله یا چند ساله می باشند تا بتوانند طی چند سال انرژی لازم جهت تولید دانه را کسب کنند.جانوران دایمی به دلیل زمستان های بسیار سخت و مقدار کم تولید اولیه، محدود می باشند. جانوران توندار 60 گونه پستاندار می باشند. پرندگان- حشرات و عنکبوتیان نیز در توندار یافت می شوند.
جانوران واقعی را شامل روباه آبی، گاو میش وحشی- خرس قطبی- گرگ و روباه قطبی می باشند. خصوصیات جانوران توندار:
سازگارهایی است که آنها جهت مبارزه با سرمای شدید منطقه و تامین غذای کافی پیدا کرده اند که شامل : 1ـ پوشش خاص بدنی جانور 2ـ مهاجرت 3ـ حفر لانه های زیرزمینی 4ـ خواب زمستانی
زنجیره های غذایی در توندرا کوتاه و دارای سطوح محدود می باشند .
خاک از نظر مواد آلی فقیر می باشد که به دلیل سرعت کم تجزیه می باشد.

2ـ تایگا ( جنگل سوزنی برگان ) :

11% سطح خشکی های جهان را تشکیل می دهد . در محدوده ی عرض جغرافیایی 50 تا 60 درجه ی سفالی قرار دارد . تابستان کوتاه و زمستان طولانی دارد .

درجه ی حرارت پایین ، میزان بارندگی سالیانه 600ـ 200 میلیمتر ، آب و هوای سرد ، تبخیر کم فصل رشد ، حدود 3 الی 4 ماه .
خاک سطحی کم عمق و حاصلخیزی پایین و بسیار اسیدی می باشد . دمای پایین و اسیدی بودن خاک باعث تجزیه ی بسیار کند مواد آلی شده است .
جوامع گیاهی تایگا تقریبا یکنواخت و از نظر تنوع محدود می باشد و دارای پراکنش زیاد می باشد .
درختان به صورت فشرده با سایه ی سنگین می رویند و شامل بید ، زغال آخته و آلاله می باشند . در این مناطق درختان ـ عمدتا سوزنی برگان همیشه سبز می باشند که قادرند در تمام طول سال فتوسنتز کرده و خشکی ناشی از بادهای شدید در هوای سرد را به علت داشتن برگهای موم دار و سوزنی شکل خود بدون صدمه دیدن تحمل نمایند .



زنجیره های غذایی در تایگا کوتاه بوده و چرخه ی عناصر به کندی صورت می گیرد . گیاهان دارای مکانیسم های خاصی جهت سازگاری با سرما می باشند : 1ـ افزایش غلظت شیره ی سلولی برای کاهش نقطه ی انجماد سلول 2ـ وجود برگهای سوزنی 3ـ ساختار مناسب گیاهان از نظر انعطاف پذیری که می توانند برف های سنگین را تحمل کنند . 4ـ همیشه سبز بودن گیاهان
از جانوران تایگا می توان موارد زیر را نام برد : گوزن ـ گرگ ـ خرس ـ جغد ـ عقاب ـ خزندگان و دوزیستان ـ تولید در جنگل ها نسبتا کم است زیرا فصل رشد کوتاه و انرژی ورودی به اکوسیستم کم می باشد .
اثر فصول مختلف در مقدار تولید اولیه عامل مهمی برای ایجاد نوسانات ناگهانی و مهم در تعداد جانوران این مناطق می باشد .

3ـ جنگل های معتدل خزان کننده :
عمدتا در عرض های جغرافیایی 30 تا 55 درجه واقع شده اند ولی قسمت اعظم آنها در محدوده ی 40 تا 50 درجه می باشد . این جنگل ها در مناطقی از کره ی زمین وجود دارند که تنش های حرارتی در آنجا وجود ندارد .
• مقدار بارندگی نسبتا زیاد و بین 760 تا 1500 میلیمتر می باشد .
• زمستان 3 الی 4 ماه می باشد .
• پوشش گیاهی غالب آن درختان خزان دار بلند مثل افرا ، راش ، بلوط ، زبان گنجشک ، .... می باشد . در همه ی جنگلهای معتدله غالبا رویشهای تحت اشکوبی ، از انواع نهالها ، بوته ها و غیره ) که به ویژه در مرز جنگلها و جایی که انسان دخالت کرده باشد توسعه بیشتری می یابد تنوع و فراوانی جانوران این بیوم زیاد است که به دلیل وجود زیستگاه های متوع می باشد . سنجاب ها ، دارکوب ها ، انواع گرزن ، گل ، گراز ، موش و ..... از جانوران این بیوم می باشند .
 

• پرندگان حشره خوار و شکارچیان شبانه در آن بسیار زیادند . حشرات چوب خوار فراوانند . تراکم پستانداران از تایگا کمتر است و این به دلیل وجود سایه ی عمیق قسمت های درونی جنگل است .
• میزان تولید زیاد است و زنجیره های غذایی دارای سطوح زیادی می باشند .
• در این بیوم زنجیره ی غذایی لاش و لاشبرگ مهمتر از چرا می باشد .
• خاک این منطقه قلیایی یا خنثی است . دما برای فعالیت باکتری ها مناسب است و تجزیه سرعت زیادی دارد .


4 ـ جنگلهای پر باران حاره :

در محدوده ی استوا و در عرض جغرافیایی 10 درجه ی جنوبی قرار دارند . بیشترین بارندگی سالیانه در سطح کره ی زمین را دارند که میزان آن بین 12000 4000 میلیمتر می باشد .

رطوبت بالا ، درجه حرارت و مقدار تابش زیاد می باشد . تنوع گونه ای هم در گیاهان و هم در جانوران بسیار زیاد است . 07/0 از سطح کره ی زمین را در بر می گیرد . جنگل ها شامل درختان پهن برگ همیشه سبز می باشند .
ریشه ی درختان عمیق نیست و به آسانی در اثر باد و طوفان ریشه کن می شود .
پوشش چرمی شکل برگ ها به خاطر محافظت در برابر درجه حرارت زیاد و تابش مستقیم خورشید است .


مجموعه ی جانوری جنگل به دلایل زیر بسیار متنوع و فراوان است .
1ـ قدمت بیوسنوز های موجود
2ـ فراوانی منابع غذایی
3ـ تنوع بسترهای زیستی که منجر به ایجاد آشیان های متعدد اکولوژیکی گردیده است.
به دلیل میزان تولید اولیه در تاج پوشش این مناطق بالاتر است . تعداد جانوران درخت این بیوم بیشتر است . میمون ، سنجاب ، خارپشت ، مارمولک های بزرگ ، مار ، قورباغه از این جانوران این بیوم می باشند .
در جنگل های حاره میزان حرارت و رطوبت زیاد است ، بنابر این میزان تجزیه بالا می باشند . ولی به دلیل اینکه مواد آلی تجزیه شده توسط باران های شدید شسته می شوند خاک این مناطق از نظر مواد آلی فقیر می باشند .
میزان تولید ناخالص بالاست ولی به دلیل مصرف زیاد انرژی در تنفس ، تولید خالص اندک می شود .

5ـ جنگل های خشک حاره :
زندگی در این مناطق به تغییرات سالانه دما و نور دریافتی از خورشید بستگی دارد .
درختان در فصل خشک در حالت خواب به سر می برند و با شروع بارندگی گیاه بیدار شده و به تدریج گل می دهند . در این زمان سرعت رشد گیاه زیاد است .
این جنگل ها در عرض جغرافیایی 10 تا 25 درجه قرار دارند . فصول مرطوب کوتاه دارای نوسانات دمایی زیاد دارای باران های فصلی و در زمان های گرم سال می باشند .

اسیدیته خاک کمتر از جنگل های پرباران حاره است . خاک از نظر مواد غذایی به مرور غنی می شوند . بارانهای شدید باعث فرسایش خاک گردیده است . گیاهان دارای مقاومت فیزیکی زیاد در برابر عوامل طبیعی هستند . گیاهان در مناطق مرطوب بلندتر و در مناطق خشک تر پوشش مشابه ساوان ها هستند . در مناطق خشک تر پوشش مشابه ساوان ها هستند . در مناطق خشک برگ درختان می ریزد . درحالیکه در مناطق مرطوب بیشتر از %5 گیاهان همیشه سبز باقی می مانند .

بسیاری از گونه ها میوه تولید می کنند که باعث جلب پرندگان و سایر حیوانات می گردد که عاملی برای پراکنش بذر آنها می باشد .
گونه های جانوری شبیه به مناطق پر باران حاره و ساوان ها می باشد . مثل میمون ، گربه های وحشی
پرندگان و پستانداران دارای مهاجرت فصلی می باشند . خاک این جنگل ها از نظر کشاورزی بسیار حاصلخیز می باشد .

6ـ کوهستان ها :

در مناطق کوهستانی مناظر بسیار متفاوتی از نظر زمین شناسی ، بیولوژیکی و اقلیمی وجود دارد .

از نظر اقلیمی مهمترین تغییرات که اتفاق می افتد ، بستگی زیادی به ارتفاع دارد . در ارتفاعات پایین هوا خنک و رطوبت بیشتر است .

به دلیل وضعیت پستی و بلندی و شیب زیاد ، لایه ی خاک سطحی به شدت در معرض فرسایش قرار دارد و لایه ی بسیار نازکی را تشکیل می دهد . وزش باد نیز سبب انتقال ذرات خاک می شود . پوشش گیاهی در این مناطق متناسب با ارتفاع و تغییرات دمایی متغیر می باشند .

مهمترین فایده ی این گونه مناطق برای انسان ، تامین برخی از نیازها از جمله چوب ، علوفه ، حیوانات ، جمع آوری گیاهان دارویی و استخراج مواد معدنی می باشد .



7ـ علفزارها :
رویشگاههای علفی در سطح کره ی زمین به دو بخش زیر تقسیم می شوند .
الف ) استپ ها ( علفزارهای مناطق معتدل )
ب ) ساوان ها و علفزارهای مناطق گرمسیری
استپ ها : در مناطق دارای اقلیم خشک و طولانی وجود دارد . میزان بارندگی 300 تا 1000 میلیمتر در سال می باشد .
گیاهان خانواده ی گندمیان گونه ی غالب استپ ها می باشند . گیاهان گلدار نظیر شقایق ، زنبق و آلاله در این مناطق یافت می شوند .

بخش های هوایی گیاهان همه ساله از بین رفته و تشکیل انبوهی از بقایای گیاهی را می دهند که با سرعت کم تبدیل به هوموس می گردند که تجزیه ی این مواد باعث حاصلخیزی خاک می گردد.

ریشه ی این گیاهان چند ساله بوده و در خاک باقی می ماند .
جانوران مهم این مناطق شامل اسب های وحشی ، آنتی لوپ ها ، گرگ های استپی ، موش و ... می باشند .

از مهمترین عوامل تخریب استپ ها هجوم انسان به این مناطق و تبدیل کردن آن به زمین زراعی می باشد . در واقع مناطق استپی ، اراضی بدون درخت هستند با پوشش گیاهی ضعیف اما کم و بیش پیوسته که الزاما از گیاهان علفی تشکیل شده اند . میزان بارندگی در استپ ها برای زراعت دیم کافی می باشد .

ب ) ساوان ها :

تحت شرایط آب و هوایی گرمسیری تشکیل می شوند . در محدوده ی جغرافیایی 10 تا 20 قرار دارند . میزان بارندگی سالیانه 300 تا 500 میلیمتر می باشد . دمای بالای هوا در تابستان که کم آبی وجود دارد باعث آتش سوزی می شود . جمعیت گونه های جانوری بستگی به میزان بارندگی و مقدار غذای موجود دارد . جانوران این مناطق شامل آنتی لوپ ، غزال ، گور خر ، زرافه ، فیل ، کرگدن ، شیر و پلنگ می باشد .

ساوان براساس انبوهی درخت به انواع مختلفی تقسیم می شوند . 1ـ ساوان درختچه ای

2ـ ساوان درختی 3ـ ساوان جنگلی



8 ـ بیابان ها :
بیابانها حدود 20% خشکی های جهان را تشکیل می دهند . در عرض جغرافیایی 30 درجه ی شمالی جنوبی قرار دارند .

در بیابانها میزان تبخیر از بارندگی بیشتر است . جریان های شدید با دو درجه ی حرارتهای بسیار گرم یا فوق العاده سرد از خصوصیات آنها می باشد .

بارندگی نامنظم و کمتر از 100 میلی متر در سال می باشد .

به علت عدم وجود ابرها و خشکی هوا اختلاف دمای روزانه و سالانه در بیابان زیاد است . به علت عدم وجود موانع طبیعی ، سرعت وزش باد بسیار زیاد است . تبخیر شدید باعث می شود املاح و نمک ها از اعماق به سمت لایه های بالایی امده و تجمع یابند ، خاکها عمدتا از نوع لیتوسل می باشد .

پوشش گیاهی بسیار فقیر و گیاهان عمدتا یکساله می باشند . در زمان وجود رطوبت رشد کرده و بذر می دهند . تولید اولیه در بیابان کم است و مقدار تولید بستگی به میزان بارندگی دارد .



بیوم های دریایی :

خشکیها تنها 29% از سطح زمین را می پوشانند در حالی که اقیانوسها با عمق متوسطی برابر با 3900 متر 71% از سطح زمین را به خود اختصاص می دهند . به دلیل یکنواختی محیط آبی و راحتی جابجایی موجودات در درون دریاها ممکن است امر متمایز ساختن بیومهای دریایی چندان راحت نباشند . در روی زمین جانوران و گیاهانی که در عرض های جغرافیایی متفاوت زندگی می کنند اشکال زیستی متفاوتی دارند ولی در دریاها اشکال مختلف حیوانی بر حسب عمقی که در آن زندگی می کنند شکل می گیرند . برای نمونه حیوانات اعماق اقیانوسها برای زندگی تحت فشار زیاد و تاریکی کامل سازگاری یافته اند . گرمای ویژه ی آب شور از گرمای ویژه ی خاک یا سنگ بیشتر می باشد . از این رو در گرمترین مناطق درجه حرارت آب هیچگاه به درجه ی حرارت در کویر یا جنگل های کاج شمالی نمی رسد . درجه حرارت آب اقیانوسها هیچگاه از 30 درجه بیشتر و از صفر درجه کمتر نمی شود .

موجودات دریایی در به دست آوردن آب مشکلی ندارند ولی نور برای آنها یک عامل محدود کننده است . آب دریا از نظر مواد غذایی بسیار غنی تر از آب شیرین می باشد و مواد غذایی از طریق جریانها رو به بالا از اعماق دریاها به سطح آب کشیده می شوند . در برخی دیگر از مناطق دریایی حرکت رو به پایین مواد غذایی وجود دارد . این امر باعث تحلیل مواد غذایی مورد نیاز برای رشد پلانکتون های گیاهی می شود و چنین مناطقی نظیر دریای سارگاسو بدل به کویر های دریایی می شوند . سه بیوم عمده دریایی وجود دارد .

1ـ بیوم اقیانوسهای آزاد که مستقل از تاثیر بلافاصله مناطق ساحلی اند . لین بیوم ها به سه بخش پلانکتونی که مشتمل بر پلانکتون میکروسکوپی با توانایی شناور بودن در آب پلانکتون هایی که قادرند به طور هدفمند در آب شنا نمایند و نیز کف زیان تقسیم می شوند .

2ـ بیوم سواحل صخره ای که به وسیله ی حضور چیره ی علف های دریایی ویژگی می یابد . در این صخره ها منطقه بندی مشخص بر حسب میزان تاثیر آب بر صخره دیده می شود که در اثر حرکات متناوب جذر و مد شکل می گیرد . منطقه بندی مشابهی در نظام کف زی چنین مناطقی مشاهده می شود .



3ـ بیوم سواحل گلی یا ماسه ای که به طور مداوم ماسه یا گل را از دریا دریافت می کند . جلبک های کف زی می توانند در این سواحل دوام بیاورند ولی بسیاری از جانوران از جمله کرمهای حفار ، صدف های دوکفه ای و سخت پوستان در این رسوبات زندگی می کنند . این جانوران توسط پرندگان ساحلی شکار می شوند .

بیوم های آب شیرین :

بیوم های آب شیرین بسیار بیشتر از سرزمین های اطراف یا دریاهای آزاد در محاصره ی خشکی قرار داشته و از آن تاثیر می پذیرند . این بیوم ها به طور مداوم مقادیری از مواد غذایی را از زمینهای اطراف دریافت می کنند . ولی بسیار از این مواد از طریق زهکش های طبیعی شسته شده به ترتیبی که در مجموع یک موازنه ی منفی از مواد آلی در درون آب صورت می پذیرد . از این رو بیوم های آب شیرین از نظر مواد غذایی محلول و از نظر میزان باردهی بسیار ضعیفتر از اقیانوس ها می باشند . بیوم ها ی آب شیرین تغییر پذیری بیشتری دارند تا اقیانوسها . یا اکوسیستم های خشکی ، بسیاری از آبگیر ها و تالابها موقتی هستند و در طی تابستان خشک می شوند .

رودخانه ها نیز در طول مسیر خود زمین های اطراف را تغییر داده و خود نیز به تدریج تغییر می یابند . انواع بسیار زیادی از محیط های آب شیرین از آبگیر ما و نهرهای کوچک گرفته تا دریاچه های وسیع و رودخانه های پر آب وجود دارد . بیوم های آب شیرین کوچک غالبا به عنوان محدوده های آب گرفته از زمین های اطراف در نظر گرفته می شوند . گیاهان غالب در دریاچه های بزرگ و رودخانه های آرام پلانکتونهای گیاهی اند ولی گیاهان شناور و ریشه دار نیز در این آب ها وجود دارند . بسیار ی از جانوران منحصرا در آبهای شیرین زندگی می کنند . دوزیستان اگرچه به روی خشکی زندگی می کنند ولی به آب شیرین نیازمندند . بسیاری از پرندگان و پستانداران نیز برای نوشیدن به آب شیرین محتاجند .

برخی از دریاچه های بزرگ دارای ساحلهای مشخص می باشند که مشتمل بر (( زیر بیوم های )) خود می باشند . برای نمونه سواحل ماسه ای در دریاچه های بزرگ آمریکا و یا سواحل گلی در دریاچه ویکتوریا از جمله چنین مناطقی می باشند . نیزارها به بهترین صورت به عنوان مرحله حد واسطه بین بیوم آبی و بیوم خشکی اطراف آن تعریف شده اند . به همین صورت مصبها بیومها حد واسط بین بیوم آب شیرین و بیوم دریایی تعریف شده اند . مصبها دارای ساختمان پیچیده ای بود ه و میزان باردهی و تنوع گونه ای در آنها زیاد است . زیستگاههای آب شیرین صدمات فراوانی را تحت تاثیر آلودگی مواد سمی ، فاضلابهای خانگی و صنعتی تحمل نموده اند و عملا بجز معدودی از گونه های مقاوم غالب گونه های آن منقرض شده اند .

منابع استفاده شده در مقاله :

رحیمی-فهیمه،لچیانی-علیرضا،اکولوژی عمومی

کوکوس ومور،جغرافیای زیستی

منبع :

http://plantbio.ir