Pouště a polopouště. extrémní životní podmínky adaptace rostlin a živočichů

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Pouště a polopouště. extrémní životní podmínky adaptace rostlin a živočichů"

Eva Benešová
před 6 lety
Počet zobrazení:

1 Pouště a polopouště Zonální subtropické hot deserts, temperátní winter cold deserts, pobřežní mlžné pouště fog deserts jednoduchá struktura, chudý vegetační pokryv hranice poušt-polopoušt vegetační pokryv okolo 25% plochy (difúzní vegetace) extrémní životní podmínky adaptace rostlin a živočichů

Zonální subtropické pouště Sahara 9 mil km 2, Arabská a Negevská poušť, Irán, Afgánistán, Pákistán, Západoindická poušť Mohavská a Sonorská poušť, Chihuahua Monte,

2 Zonální subtropické pouště Sahara 9 mil km 2, Arabská a Negevská poušť, Irán, Afgánistán, Pákistán, Západoindická poušť Mohavská a Sonorská poušť, Chihuahua Monte, náhorní planiny And Karoo, Kalahari centrální Austrálie >40% území navazující biomy zonálních pouští tropické savany ( letní srážky) mediteránní tvrdolisté lesy ( zimní srážky)

Klima srážky <200 mm, polopouště 150 400 mm značná

3 Klima srážky <200 mm, polopouště mm značná meziroční proměnlivost přívalové srážky >3000 slunečních hodin ( 250 dní), denní maxima >40 C, minima <0 C RH 40 50%, extrémní denní variabilita výsušné větry, písečné bouře

4 Pobřežní mlžné pouště Namib, Chile Peru, Baja California pobřežní mlhy až polovinu roku kondenzace až 50 mm ročně, RH ~ 70 80% počet slunečních dní až <100

5 Pobřežní pouště Chile a Peru Sechura, Atacama minimální měřitelné srážky formace loma jižně 8 j.š. podmíněné přítomností zimních mlh (garúa) Cactaceae, Tillandsia, keře El Niño

> 40 C) kontinentální Asie 22 až 25 C cyklonické srážky (východní oblast), doznívání

6 Taklamakan, Gobi, Tibetská náhorní planina, Great Basin, Patagónská poušť mrazivé zimy, horké léto (max. > 40 C) kontinentální Asie 22 až 25 C cyklonické srážky (východní oblast), doznívání monzunů (JV) Temperátní chladné pouště část srážek ve formě sněhu, některé pouště sycené ledovcovou vodou nadmořská výška až >3500 m (Tibetská náhorní planina m)

7 Aridita prostředí Sluneční radiace, teplota, srážky, vítr Bowenův poměr > 10 sezónní a meziroční variabilita index aridity (Köppen 1931, Thornthwaite 1948, Budyko 1958.) AI = P/PET

Historický vývoj Evapority aridní podmínky v

unikátní adaptace (Tenebrionidae, Welwitschia) křídové

) dokončení rozpadu Gondwany (zalednění Antarktidy),

8 Historický vývoj Evapority aridní podmínky v subtropických oblastech v druhohorách reliktní elementy a unikátní adaptace (Tenebrionidae, Welwitschia) křídové stáří Namibské pouště (?) dokončení rozpadu Gondwany (zalednění Antarktidy), desková tektonika, orogeneze a zdvih náhorních planin Plio/Pleistocénní stáří pouští S. Ameriky a Austrálie (?)

9 Historický vývoj Pleistocénní fluktuace klimatu zalednění Severní Ameriky jezerní krajina Great Basin Green Sahara, střední holocén nárůst letních srážek

Geomorfologie Denní oscilace teplot, sporá

pánve, relativně vyvinutá půda playa (salar,

10 Geomorfologie Denní oscilace teplot, sporá vegetace, prudké deště intenzivní zvětrávání a eroze, sedimentace Hamada skalnatá poušť wadi (arroyo seco) vyschlá koryta bajada aluviální pánve, relativně vyvinutá půda playa (salar, sebka) bezodtoké deprese, akumulace jílovitých částic, salinizace

Zonální půdy Půdy obecně velmi málo vyvinuté (žádný profil), suché po většinu roku, extrémně málo úživné (málo N, P), často hromadění solí mírně až silně alkalické ph (7 8) prostorová heterogenita

11 Zonální půdy Půdy obecně velmi málo vyvinuté (žádný profil), suché po většinu roku, extrémně málo úživné (málo N, P), často hromadění solí mírně až silně alkalické ph (7 8) prostorová heterogenita prostředí litosoly, regosoly primitivní půdy (syrozemě), entisoly nezpevněné půdy písčitých dun aridisoly nejčastější půdní typy tvorba tvrdé vrstvy sádrovce nebo kalcitu (caliche) někdy také jílový horizont (pozůstatek z dřívějších humidních období)

12 Voda v půdě Textura půdy jílovité vs. písčité půdy půdní organismy rychlost a množství vsakované vody

půdy, fixace N 2 (sinice, bct), struktura povrchu

13 Biologické půdní krusty Specializované společenstvo sinic, řas, bct, mechů a lišejníků stabilizace půdy, fixace N 2 (sinice, bct), struktura povrchu (klíčení semenáčků), vodní režim (infiltrace srážkové vody)

14 Strategie a adaptace Pustina mrtvá, je to lež? Vážně tu život nenajdeš? Celý den výheň jako v peci - žíti zde není možné přeci! Písčité půdy přesto hostí desítky rostlin, jimž bez milosti upřeli vláhu, vodu a stín, říkajíc jasně: Přežij či zhyň! J. Lhotský

Pravá tolerance Dlouhodobá rezistence ve stavu

opakovaná schopnost obnovení aktivity Poikilohydrie

15 Pravá tolerance Dlouhodobá rezistence ve stavu minimalizovaných metabolických pochodů reverzibilní proces, opakovaná schopnost obnovení aktivity Poikilohydrie neschopnost regulovat obsah vody v pletivech stélkaté r., některé kapradiny a krytosemenné r. Kryptobióza (anhydrobióza) vířníci sezónních nádrží, pakomáři (Polypedilum vanderplankii) Myrothamnus flabellifolia

riziko špatného roku Semena (pluvio)terofyty

uvolňování semen kapkami (Blepharis persica,

16 Strategie escape Rezistentní (vývojová) stádia přetrvávají v půdě, indukce aktivity srážkami rychlý životní cyklus a nástup reprodukce vs. riziko špatného roku Semena (pluvio)terofyty semenná banka, dormance opožděné klíčení, uvolňování semen kapkami (Blepharis persica, Anastatica hierochuntica) Diapauza rezistentní vajíčka, zapouzdřená embrya, larvy (korýši, hmyz)

Strategie evade Přežívání sucha v neaktivním stavu v půdě

dormance, Fouquieria splendens až 4 sady listů Estivace

17 Strategie evade Přežívání sucha v neaktivním stavu v půdě saturovaná půdní atmosféra, vyhnutí se teplotním extrémům dlouhověkost, opakovaná reprodukce vs. mortalita, predace Geofyty hlíznaté rostliny opadavé keře dormance, Fouquieria splendens až 4 sady listů Estivace obojživelníci (Pelobatidae, Bufonidae, Leptodactylidae), korýši, členovci (geozonti) drobní živočichové behaviorální termoregulace

systém (freatofyty), efektivní regulace transpirace sukulenty CAM,

18 Strategie endure (resist) Dlouhověké druhy, zůstávají aktivní i v extrémně nepříznivém období roku Vždyzelené keře hluboký kořenový systém (freatofyty), efektivní regulace transpirace sukulenty CAM, zásoby vody Velcí savci adaptivní hypertermie, evaporační ochlazování

19 Fyziologické adaptace CAM zvýšení osmotického potenciálu pletiv tolerance zasolení (halofyty) Produkce metabolické vody zahuštění plazmy zvýšení osmotického potenciálu vylučování pevných urátů (guanin), koncentrované výkaly tolerance solí

20 Morfologické (anatomické) adaptace Xeromorfie listů silná kutikula, trichomy úzké cévní elementy solné žlázky, specializované exkreční trichomy Nepropustné tělní pokryvy, světlá srst protisměrný cévní systém redukce potních žláz, sekreční žlázky (soli) externí orgány (ventilace tepla)

21 Behaviorální adaptace Nastické pohyby listů (dia/paraheliotropismus) fog-plants Bromeliaceae (Tillandsia) transpirační ochlazování Noční aktivita, denní a sezónní migrace (horizontální, vertikální) fog basking Tenebrionidae evaporační ochlazování

22 Pulse-reserve model dynamiky pouští Noy-Meir (1973) srážky velmi omezené, variabilní, neprediktabilní arido-pasivní organismy (escape, evade) dormance/rezistence v období sucha (reserve), aktivita/růst jako odpověď na srážky (pulse) nezávislá reakce populací rozhodující autekologie jednotlivých druhů

23 Kompetice rostlin Intenzivní kompetice vytrvalých rostlin o vodu a živiny prostorová distribuce rostlin stratifikace kořenů v půdě potlačení růstu semenáčků (v rámci dosahu kořenového systému) vyčerpání vody z půdy, alelopatie (?)

24 Facilitace kompetice Vytrvalé keře jako fertile islands akumulace živin a jemnozemě asociace keřů a jednoletých rostlin (nurse plant efekt ) cyklická sukcese Larrea tridentata- Opuntia leptocaulis

25 Dynamika společenstva rostlin McAullife (1988) prostorová a demografická struktura vytrvalých rostlin Sonorské pouště recruitment do značné míry stochastický proces organizace společenstva nenáhodná

26 Herbivorie Konzumace zelených pletiv jen 2 10% nadzemní biomasy Gazella dorcas Pancratium sickenbergeri konzumace listů, květů a hlíz produkce ochranných látek v listech, kontraktilní kořeny

Predace semen Semena terofytů relativně prediktabilní zdroj

vhodných míst pro vyklíčení atelechorie, amfikarpie, geokarpie

predace až 95% roční produkce (Dipodomys merriami - Erodium

27 Predace semen Semena terofytů relativně prediktabilní zdroj únik malá semena disperze, ochrana serotinie nedostatek vhodných míst pro vyklíčení atelechorie, amfikarpie, geokarpie Granivorie často velmi intenzivní mravenci, hlodavci, ptáci predace až 95% roční produkce (Dipodomys merriami - Erodium cicutaria) nepřímá interakce granivorů, vliv na druhovou skladbu společenstev rostlin

28 Interakce s opylovači Negevská poušť vysoký podíl červeně kvetoucích druhů (Anemone, Ranunculus, Tulipa, Papaver) posloupnost kvetení opylování brouky rodu Amphiocoma (Scarabeidae) Yucca Tegeticula opylování vs. predace semen

29 Vliv člověka Přechod k usedlému stylu života přepásání vegetace a kompakce půdy změna druhové skladby dezertifikace krajiny introdukce nepůvodních druhů Tamarix nevhodné zavlažovací praktiky salinizace půdy, vznik nepropustných solných krust každoroční záplavy Nilu přirozená desalinizace

nízký výpar klima většinou není aridní P ~ ET subtropické velehory

30 Alpine and arctic desert Alpínská a arktická poušť chudý vegetační pokryt, malé druhové bohatství roční průměrné teploty <10 C nízký úhrn srážek ale i nízký výpar klima většinou není aridní P ~ ET subtropické velehory (Kanárské o., Havajské o. + Galapágy) aridita prostředí nad horní kondenzační hranicí

Podobné dokumenty

aridní (suché) oblasti Země zaujímají % rozlohy souše rozhodujícím parametrem je nedostatek srážek, resp. potenciální výpar >> srážky teplé

Pouště a polopouště Pouště a polopouště aridní (suché) oblasti Země zaujímají 25-35 % rozlohy souše rozhodujícím parametrem je nedostatek srážek, resp. potenciální výpar >> srážky teplé (subtropický pás-15-30