BIOMA: KARAKTERISTIK DAN TIPE - BIOLOGI - 2024

The bioma adalah daerah ekologis merupakan ekosistem global menyimpan flora dan fauna dengan atribut struktural dan fungsional yang sama. Mereka menerima nama yang mengacu pada tipe vegetasi dominan mereka: hutan hujan tropis, hutan gugur beriklim sedang, chaparral Mediterania, dll.

Dalam urutan menaik, tingkatan organisasi makhluk hidup adalah sel, organisme, populasi, komunitas, ekosistem, lanskap, bioma, dan biosfer. Oleh karena itu, bioma adalah kategori paling inklusif di mana ahli ekologi dan biogeografer membagi kehidupan di Bumi.

Sumber: pixabay.com

Bioma didefinisikan berdasarkan fisiognomi vegetasi, tanpa memperhitungkan identitas taksonomi organisme. Jenis bioma yang sama dapat ditemukan di benua dengan flora berbeda.

Konsep bioma mengasumsikan bahwa lingkungan bertindak baik dalam waktu evolusi melalui seleksi alam, maupun dalam waktu ekologis dengan menyaring spesies untuk menghasilkan pola global distribusi vegetasi alami.

Pendekatan tingkat bioma memungkinkan perumusan strategi konservasi keanekaragaman hayati dan studi tentang perubahan iklim.

Latar Belakang

Pada tahun 1874, Augustin de Candolle mengusulkan lima zona vegetasi lintang berdasarkan suhu. Pada tahun 1888, Hermann Wagner dan Emil von Sydow mengenali sepuluh jenis vegetasi, seperti tundra dan gurun, yang saat ini dianggap bioma. Pada tahun 1900, Wladimir Köppen mengklasifikasikan iklim planet berdasarkan vegetasi.

Pada tahun 1892, C. Hart Merriam merumuskan konsep zona kehidupan, prekursor bioma karena merupakan hubungan skala besar antara biota dan iklim.

Pada tahun 1916, Frederic Clements menciptakan istilah bioma sebagai sinonim untuk komunitas biotik. Pada tahun 1935, Arthur Tansley menciptakan istilah ekosistem untuk jumlah komunitas biotik dan lingkungan fisiknya.

Pada tahun 1939, F. Clements dan Victor Shelford mendefinisikan bioma berdasarkan vegetasi klimaksnya dan merujuknya pada skala geografis yang lebih besar daripada ekosistem.

Pada tahun 1947, Leslie Holdridge menciptakan sistem untuk membedakan zona kehidupan. Pada tahun 1948, C. Warren Thornthwaite mengembangkan klasifikasi iklim alternatif untuk Köppen.

Pada tahun 1970, Robert Whittaker menambahkan dimensi iklim ke dalam konsep bioma. Pada tahun 1975, Heinrich Walter menggunakan jenis grafik khusus yang disebut diagram iklim untuk mengklasifikasikan dan mengkarakterisasi bioma planet.

Sistem iklim Köppen

Distribusi geografis dari vegetasi yang diusulkan oleh A. de Candolle menjadi dasar yang obyektif bagi W. Köppen untuk mengklasifikasikan jenis iklim dan untuk menyiapkan peta iklim pertama. Köppen mendefinisikan lima jenis cuaca utama yang ditandai dengan huruf:

1- A. Tropis lembab: setiap bulan dengan suhu rata-rata di atas 18 ° C; curah hujan tahunan lebih dari 1.500 mm. Dibagi lagi menjadi Af (hujan tropis), Am (monsun tropis) dan Aw (kering tropis, atau sabana).

2- B. Kering: evapotranspirasi lebih tinggi dari curah hujan tahunan. Dibagi lagi menjadi BW (gersang, gurun sejati) dan BS (semi-gersang, stepa).

3- C. Beriklim sedang, dengan musim dingin sedang: bulan terdingin dengan suhu rata-rata di bawah 18 ° C dan di atas -3 ° C; bulan terhangat dengan suhu rata-rata di atas 10 ° C. Dibagi lagi menjadi Cfa (subtropis lembab), Cs (Mediterania) dan Cfb (maritim).

4- D. Beriklim sedang, dengan musim dingin yang ekstrim: bulan yang lebih hangat dengan suhu rata-rata di atas 10 ° C; bulan terdingin dengan suhu rata-rata di bawah -3 ° C. Dibagi lagi menjadi Dw (dengan musim dingin yang kering), Ds (dengan musim panas yang kering) dan Df (dengan musim dingin dan musim panas yang basah).

5- E. Polar: dengan suhu rendah sepanjang tahun; suhu rata-rata paling dingin kurang dari 10 ° C. Dibagi lagi menjadi ET (kutub tundra) dan EF (gletser).

Klasifikasi Iklim Thornthwaite

Sistem Köppen asli terus menjadi yang paling banyak digunakan, meskipun fakta bahwa banyak modifikasi telah diusulkan, seperti Trewartha (1968) dan klasifikasi iklim baru, di antaranya yang menonjol dari Thornthwaite.

Jumlah curah hujan yang sama menghasilkan gurun di Afrika dan hutan yang indah di Skandinavia. Untuk alasan ini, Thornthwaite mengembangkan konsep evapotranspirasi potensial (EP), yang sangat penting dalam ekofisiologi tanaman, untuk mempelajari interaksi antara curah hujan dan suhu daripada kedua variabel secara terpisah.

Thornthwaite mengusulkan klasifikasi iklim yang, karena kompleksitasnya, jarang digunakan dan hanya menghasilkan sedikit peta. Berdasarkan EP, penulis ini melakukan perhitungan yang agak rumit dari berbagai indeks (kekeringan, kelembaban, efisiensi termal, musiman) yang menghasilkan sejenis kaleidoskop lebih dari 800 jenis iklim.

Sistem Zona Hidup Holdridge

Klasifikasikan hubungan antara iklim dan vegetasi. Banyak digunakan karena kesederhanaan empirisnya. Hal ini memungkinkan untuk menentukan zona kehidupan suatu wilayah berdasarkan logaritma biotemperature (BT) dan curah hujan (P).

Ini mengasumsikan bahwa: 1) di seluruh dunia, formasi tanaman klimaks berbeda menjadi jenis fisiognomik ekologis ekuivalen; 2) iklim menentukan batas geografis dari formasi ini, yang disebut zona kehidupan.

BT bergantung pada lintang dan bujur dan merupakan jumlah dari suhu positif bulanan dibagi 12. P dihitung dalam milimeter. Berdasarkan BT, evapotranspirasi potensial (EP) dihitung.

Rasio evapotranspirasi potensial (EPP) dihitung sebagai EPP = EP / P. EPP dan membatasi sembilan provinsi (H) kelembaban-kekeringan.

30 zona kehidupan direpresentasikan sebagai sel heksagonal dalam grafik segitiga, yang sisinya memiliki skala yang sesuai dengan P, EPP dan H. Di sisi kanan dan kiri, skala vertikal direpresentasikan sesuai dengan enam wilayah lintang dan enam lantai ketinggian.

Pada grafik tersebut, gradasi zona kehidupan adalah: P, hutan hujan hingga tundra hujan; EPP, gurun ke tundra kering; H, gurun ke hutan hujan; atas, tundra kering hingga tundra pluvial.

Whittaker Biomes

Berdasarkan karakteristik vegetasinya, Whittaker mendefinisikan sembilan jenis bioma:

- Hutan hujan tropis

- Hutan hujan / sabana musiman

- Gurun subtropis

- Hutan jarang / semak

- Hutan hujan beriklim sedang

- Hutan musiman beriklim sedang;

- Padang rumput / gurun beriklim sedang

- Hutan boreal dingin

- Tundra.

Whittaker mengilustrasikan area yang ditempati oleh bioma pada grafik dua dimensi yang sumbu horizontal mewakili suhu rata-rata tahunan (° C) dan sumbu vertikalnya mewakili curah hujan tahunan rata-rata (cm). Grafik minimalis ini menekankan perkiraan batas iklim antar bioma.

Dalam grafik Whittaker, sebagian besar lokasi di planet ini berada dalam area segitiga yang simpulnya sesuai dengan iklim panas / lembab (hutan hujan tropis), panas / kering (gurun subtropis), dan dingin / kering (tundra).

Area segitiga pada grafik yang sesuai dengan iklim sedang / dingin dan hujan / sangat hujan tampak kosong. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa daerah dingin dengan curah hujan tahunan yang sangat melimpah jarang atau tidak ada. Ini karena air tidak mudah menguap pada suhu rendah dan udara dingin menahan sangat sedikit uap.

Zonobiom Walter

Tidak seperti Whittaker, Walter pertama-tama menentukan iklim. Dia kemudian memilih batas antara zona iklim dengan mencocokkannya dengan tipe vegetasi (zonobiom) yang setara dengan bioma Whittaker.

Walter menggunakan diagram iklim di mana suhu bulanan (T) dan curah hujan (P) direpresentasikan dalam grafik yang sama dengan skala vertikal yang disesuaikan untuk menunjukkan periode basah dan kering. Jika P di atas T, tidak ada defisit air dan pertumbuhan tanaman hanya dibatasi oleh T. Jika P di bawah T, defisit air membatasi pertumbuhan tersebut.

Zonobiom Walter adalah: I) hutan hijau ekuatorial; II) hutan gugur tropis; III) gurun subtropis; IV) Kaparal Mediterania; V) hutan cemara beriklim sedang; VI) hutan gugur beriklim sedang; VII) padang rumput sedang dan stepa; VIII) hutan boreal dingin; IX) tundra.

Zonobiom ini dicirikan oleh: I) P dan T tidak membatasi; II) P membatasi di musim dingin; III) P membatasi sepanjang tahun; IV) P membatasi di musim panas; V) T membatasi (<0 ° C) sebentar di musim dingin; VI) T membatasi di musim dingin; VII) P membatasi di musim panas dan T di musim dingin; VIII) T membatasi sebagian besar tahun; IX) T membatasi hampir sepanjang tahun.

Jenis bioma

Klasifikasi bioma Whittaker dan Walter menjadi sembilan jenis adalah yang paling umum. Saat ini tidak ada kesepakatan umum tentang berapa banyak jenis bioma yang harus dibedakan. Misalnya, WWF (Dana Margasatwa Dunia = Dana Konservasi Dunia untuk Alam) membedakan 14, sementara beberapa penulis mengklaim ada lebih dari 20.

Karakterisasi ekologi dan biogeografi dari berbagai jenis bioma terestrial yang disajikan di bawah ini terbatas pada skema Walter. Perlu dicatat bahwa ini merupakan penyederhanaan.

Hutan cemara khatulistiwa

Ini tersebar di dataran rendah di daerah tropis (10 ° LU - 10 ° S) Amerika (cekungan Amazon dan Orinoco, pantai Atlantik Brasil, Amerika Tengah), Afrika (dari pantai Atlantik ke cekungan Kongo, Madagaskar), Asia (Vietnam, Thailand, Malaysia) dan Kepulauan Pasifik mulai dari Asia hingga Australia (Indonesia, Filipina, New Guinea, Queensland).

Iklim dicirikan oleh curah hujan tahunan setidaknya 2.000 mm, dengan setiap bulan melebihi 100 mm. Temperaturnya seragam sepanjang tahun (> 18 ° C) dan tidak bervariasi secara musiman dibandingkan sepanjang hari.

Meskipun tanahnya sering kali laterit dan oleh karena itu miskin nutrisi, vegetasi terdiri dari tajuk pohon cemara yang terus menerus mencapai ketinggian 30-60 m. Di bawah kanopi itu ada beberapa strata yang terdiri dari pohon-pohon kecil dan semak belukar. Liana dan epifit berlimpah.

Meskipun hanya menempati 6% dari permukaan bumi, ini adalah bioma yang paling produktif, kompleks, dan beragam: ia adalah rumah bagi separuh spesies tumbuhan dan hewan di planet ini.

Hutan gugur tropis

Bagi banyak penulis saat ini dan, dengan mempertimbangkan pengertian Walter, bioma ini terdiri dari dua sub-bioma yang jelas berbeda: hutan gugur tropis dan sabana tropis.

Formasi hutan bioma ini tersebar di dataran rendah di luar zona ekuator (10–30 ° LU dan S) di Amerika Selatan, Afrika, India, dan Australia. Iklimnya hangat dan dicirikan oleh curah hujan musiman 900–1.500 mm, dengan musim hujan dan kemarau yang jelas (misalnya iklim monsun di India).

Dalam kasus formasi hutan, vegetasi terdiri dari pohon gugur yang kehilangan daunnya selama musim kemarau, dengan hanya satu atau dua lapisan di bawah tajuk yang tidak bersambung.

Formasi sabana tropis dari bioma ini memiliki distribusi yang sama dengan yang berhutan. Di beberapa wilayah, terutama Asia, sabana ini kemungkinan besar berasal dari hutan gugur yang terdegradasi oleh api dan penggembalaan ternak.

Di sabana tersebut, vegetasi terdiri dari rerumputan dengan pepohonan berserakan. Dalam kasus Afrika, mereka adalah rumah bagi komunitas mamalia herbivora dan karnivora yang paling beragam di planet ini.

Gurun subtropis

Itu didistribusikan di Amerika Serikat bagian barat daya, Meksiko utara, Amerika Selatan (terutama Peru, Chili, dan Argentina), Afrika utara (Sahara), dan Australia (30-40 ° LU dan S). Bersama dengan bioma gurun yang dingin, ia menempati sekitar seperlima dari permukaan bumi.

Disebut gurun panas karena suhunya jarang turun di bawah 0 ° C. Curah hujan rendah (seringkali kurang dari 250mm per tahun) dan tidak dapat diprediksi.

Vegetasinya tidak membentuk kanopi dan sebagian besar terdiri dari semak dan pohon rendah, seringkali berduri, biasanya dengan daun kecil yang selalu hijau, dipisahkan oleh tanah kosong.

Tanah hampir sepenuhnya tanpa bahan organik. Fauna, di antaranya reptil berlimpah, terdiri dari spesies kecil, perilaku dan fisiologis khusus untuk menahan panas dan bertahan dari kelangkaan air.

Kaparal Mediterania

Ini tersebar di California selatan, Eropa selatan di belahan bumi utara, Chili tengah, wilayah Cape (Afrika Selatan), dan Australia barat daya di belahan bumi selatan (30-40 ° LU dan S).

Musim dingin ditandai dengan suhu sedang dan hujan, sedangkan musim panas ditandai dengan kekeringan. Curah hujan tahunan tidak melebihi 600 mm.

Vegetasinya terdiri dari semak lebat setinggi 1-3 meter, hijau sepanjang tahun, dengan daun sklerofil kecil yang tahan terhadap pengeringan dan akar yang dalam. Di musim panas, kebakaran yang sering terjadi membakar biomassa udara, mencegah pembentukan pohon. Semak beregenerasi setelah kebakaran dan menghasilkan benih tahan api.

Tanah bukanlah ciri khas dari jenis vegetasi ini. Berbeda dengan flora, fauna hanya memiliki sedikit spesies endemik.

Hutan cemara beriklim sedang

Itu didistribusikan di dekat pantai di barat laut Amerika Utara, Chili selatan, Tasmania, dan Selandia Baru. Ini menempati ekstensi kecil.

Iklimnya ditandai dengan musim dingin yang sejuk dengan curah hujan yang tinggi dan musim panas yang berawan. Suhu yang agak dingin terjadi sepanjang tahun, tetapi selalu di atas 0 ° C. Curah hujan tahunan melebihi 1.500 mm. Vegetasinya terdiri dari hutan cemara yang sangat tinggi.

Di Amerika Utara ada dua tumbuhan runjung yang menonjol, cemara Douglas (Pseudotsuga sp.) Dan kayu merah (Sequoia sempervirens), yang tingginya bisa melebihi 100 meter. Di belahan bumi selatan perlu disebutkan pohon berdaun lebar (Agathis, Eucalyptus, Nothofaugus) dan konifer (Podocarpus).

Karena kelembapan permanen, hutan ini tidak terkena kebakaran. Pertumbuhan pohon lambat, tetapi ukurannya sangat besar karena mereka termasuk makhluk hidup terpanjang di planet ini.

Hutan gugur beriklim sedang

Ini terutama didistribusikan di mana ada cukup air untuk pertumbuhan pohon-pohon besar. Untuk alasan ini, ia didistribusikan ke Kanada tenggara, Amerika Serikat bagian timur, Eropa dan Asia timur. Bioma ini terbelakang di belahan bumi selatan karena di sana rasio laut / daratan yang tinggi mengatur iklim dan mencegah embun beku musim dingin.

Pohon kehilangan daunnya di musim gugur dan menumbuhkannya kembali di musim semi. Spesies dominan memiliki daun lebar. Vegetasi meliputi semak dan tumbuhan perdu di lantai hutan.

Tanah mengandung bahan organik yang melimpah. Pohon yang menghasilkan buah dan kacang berlimpah, memberi makan beragam fauna termasuk tupai, rusa, babi hutan, dan beruang.

Padang rumput beriklim sedang dan stepa

Ini tersebar di Amerika Utara (Great Basin), Amerika Selatan (pampas), Eropa (Ukraina), Asia Tengah (stepa, gurun Gobi) dan Afrika Selatan (Veld), menempati dataran kontinental (30 ° –60 ° LU dan S). Secara geografis dan iklim ditemukan di antara hutan beriklim sedang dan gurun.

Curah hujan tahunan 300–850 mm. Jika curah hujan lebih sedikit (250-500 mm), bioma disebut gurun dingin (Great Basin, Gobi). Musim dingin itu ekstrim. Musim tanam tanaman (T> 0 ° C) adalah 120–300 hari.

Ada lapisan vegetasi yang unik, didominasi oleh rerumputan setinggi 3 m di padang rumput yang lembab, dan hingga 0,2 m di gurun yang dingin. Kebakaran besar terjadi di akhir musim panas.

Karena curah hujan yang jarang dan suhu rendah, puing-puing membusuk secara perlahan. Tanahnya dalam, kaya bahan organik dan subur. Padang rumput alami, yang pernah menempati 40% permukaan bumi, telah dipotong setengahnya karena pertanian.

Padang rumput ini adalah rumah bagi hewan simbolik. Di Amerika Utara, mereka termasuk bison, tanduk bercabang, anjing padang rumput (marmut), atau coyote. Di Eropa dan Asia mereka termasuk tarpan (kuda liar), antelop saiga dan tikus mondok.

Hutan boreal dingin

Itu sering dikenal sebagai taiga. Ini menempati garis lintang lebar yang berpusat pada 50 ° LU di Amerika Utara dan 60 ° LU di Eropa. Di dataran tinggi, ia menembus zona beriklim sedang. Misalnya, meluas dari Kanada ke selatan sepanjang Pegunungan Rocky, berlanjut ke daerah-daerah yang ditinggikan di seluruh Meksiko.

Di utara, ditemukan musim panas yang singkat (kurang dari empat bulan dengan suhu rata-rata> 10 ° C; rata-rata tahunan <5 ° C) dan musim dingin yang panjang dan ekstrim (turun hingga -60 ° C). Di pegunungan beriklim sedang, ditemukan di ketinggian tempat embun beku terjadi. Curah hujan tahunan mencapai 400–1.000 mm.

Vegetasi didominasi oleh tumbuhan runjung yang selalu hijau (Picea a bias) setinggi 10-20 meter. Kanopi tidak terlalu lebat, jadi ada tumbuhan bawah dari semak, lumut, dan lumut yang tahan keasaman. Keragaman rendah.

Karena penguapan yang rendah, tanah menjadi lembab dan karena suhu yang rendah, sisa-sisa tumbuhan perlahan-lahan membusuk dan menumpuk, membentuk rawa gambut. Taiga adalah salah satu reservoir karbon organik terbesar di planet ini. Penumpukan daun acicular membuat tanah menjadi asam dan tidak terlalu subur.

Tundra

Itu ditemukan terutama di belahan bumi utara, utara taiga dan selatan tutup kutub. Tundra alpine ditemukan di dataran tinggi, tepat di bawah gletser, di Amerika Utara (Pegunungan Rocky), Amerika Selatan (Andes), Eropa (Alpen) dan, menempati area yang luas, di Asia (dataran tinggi Tibet).

Iklimnya lebih ekstrim (di bawah 0 ° C selama 7-10 bulan dalam setahun) dibandingkan di taiga. Curah hujan tahunan kurang dari atau kurang dari 600 mm. Sebagian besar tanah membeku sepanjang tahun (permafrost). Selama hari-hari musim panas yang panjang, lapisan atas tanah (0,5–1 m) mencair, memungkinkan percepatan pertumbuhan tanaman.

Vegetasinya tidak memiliki pepohonan dan terdiri dari semak kerdil, rerumputan. Lumut dan lumut menonjol. Produktivitas primer, biomassa tumbuhan dan keanekaragaman hayati lebih rendah dibandingkan dengan biomassa lainnya.

Di antara hewan herbivora, karibu, musk ox, domba Dall atau kelinci Arktik, lemingo menonjol. Di antara hewan karnivora yang menonjol adalah beruang coklat, serigala, dan rubah kutub. Di dataran tinggi Tibet, yak (mirip dengan sapi), argali (sejenis domba liar), dan macan tutul salju menonjol.

Bioma akuatik

Konsep bioma dikembangkan untuk ekosistem darat berdasarkan karakteristik vegetasi. Karena mereka kekurangan vegetasi (produsen utama sebagian besar adalah alga bersel tunggal), ekosistem air tidak memiliki bioma dalam arti istilah untuk ekosistem terestrial.

Ekosistem perairan menempati wilayah yang lebih luas dari pada yang terestrial dan sangat beragam secara struktural dan biologis. Studi dan konservasi mereka juga mengharuskan pengelompokan menjadi bioma.

Bioma akuatik didefinisikan berdasarkan karakteristik seperti garis lintang, curah hujan, angin, kedekatan dengan pantai, kedalaman, suhu, aliran air, salinitas, dan konsentrasi oksigen dan nutrisi.

Jumlah bioma akuatik yang dikenali bervariasi. Kategorisasi yang paling umum mungkin mencakup sungai, danau, lahan basah, muara, dan lautan.

Secara lebih rinci, komunitas mangrove, dataran garam, lentic (danau dan telaga) / lotic (sungai dan sungai), pantai laut berbatu / berpasir / berlumpur, terumbu karang, kedalaman pelagis permukaan / laut, platform / benthos laut dalam dapat dibedakan.

Referensi

1. Belda, M., Holtanová, E., Halenka, T., Kalvová, J. 2014. Klasifikasi iklim ditinjau kembali: dari Köppen ke Trewartha. Penelitian Iklim, 59, 1–13.
2. Bonan, G. 2016. Klimatologi ekologi: konsep dan aplikasi. Cambridge, New York.
3. Brown, JH, Lomolino, MV 1998. Biogeografi. Sinauer, Sunderland.
4. Feddema, J. 2005. Klasifikasi iklim global tipe Thornthwaite yang direvisi. Geografi Fisik, 26, 442–466.
5. Kottek, M., Grieser, J., Beck, C., Rudolf, B. Rubel, F. 2006. Peta Dunia untuk klasifikasi iklim Köppen-Geiger diperbarui. Meteorologische Zeitschrift, 15, 259–263.
6. Longhurst, A. 1998. Geografi ekologi laut. Academic Press, San Diego.
7. Morin, PJ 1999. Ekologi komunitas. Wiley, Chichester.
8. Mucina, L. 2019. Bioma: evolusi konsep ekologi dan biogeografis yang penting. Ahli Fitologi Baru, 222, 97-114.
9. Olson, DM, dkk. 2001. Ekoregion Terestrial Dunia: peta kehidupan baru di Bumi. BioScience, 51, 933-938.
10. Ricklefs, RE 2008. Ekonomi alam. WH Freeman, New York.
11. Spalding, MD, dkk. 2007. Ekoregion laut dunia: bioregionalisasi wilayah pesisir dan landas. BioScience, 57, 573-583.
12. Tosi, JA Jr. 1964. Pengendalian iklim ekosistem darat: sebuah laporan tentang model Holdridge. Economic Geography, 40, 173–181.
13. Walter, H. 1979. Vegetasi bumi dan sistem ekologi geo-biosfer. Springer-Verlag, Berlin.
14. Whittaker, RH 1970. Komunitas dan ekosistem. Macmillan, New York.
15. Woodward, SL 2009. Pengantar Bioma. Greenwood Press, Westport.