Principy diferenciace
fyzicko- geografické sféry
...v kontextu dimenzí
Geobiomy
ˇ Diferenciace terestrických systémů je nejvýraznější v kontextu
klimatu, půd a vegetace.
ˇ V této souvislosti hovoříme o segmentech, kde se uplatňuje šířková
pásmovitost (klimatické pásy a na ně vázaná vegetační a živočišná
společenstva).
ˇ Jedná se o tzv. geobiomy, které představují geoekosystémy značných
rozměrů co by totality života a jeho prostředí na šířeji definovaném
území.
ˇ Jsou charakterizované:
­ radiační bilancí,
­ atmosférickou cirkulací,
­ půdami a charakterem
­ vegetačním krytem
Typy geobiomů
ˇ Zonální geobiomy (zonobiomy, zonální ekosystémy) -
diferenciačním faktorem je energetická bilance území řízená
primárně polohou území na planetě (zjednodušeně řečeno
jde šířkovou pásmovitost, která má však celou řadu
odchylek).
ˇ Jde o makroklimaticky podmíněná společenstva organismů
vázaná na odpovídající ekologické poměry (např. zonální
půdy). Sukcesně jde o tzv. klimatické klimaxy.
ˇ azonální geobiom (azonální ekosystém), je reakcí na
regionální či lokální specifika georeliéfu, chemismu půdy,
hydrismu půd (skalní biotopy, rašeliniště, halobiomy,
mokřady, apod.), je jen mírně svázán s makroklimatem dané
zóny, tzn. může se vyskytovat i nezávisle na ní, náleží sem i
tzv. orobiomy; ,,edafický klimax"
Holdridge systemPrůměrnáročníteplota
Potenciální/reálná
evapotranspirace
Průměrnýročníúhrnsrážek
Zonální geobiomy - varianty
ˇ geobiomy podmíněné planetární pásmovitostí
(horizontální zonalita I. řádu),
ˇ planetární pásmovitost = zákonité rozčlenění
fyzickogeografické sféry na fyzickogeografická pásma,
které mají průběh od západu k východu (arktické,
subarktické a subantarktické, severní a jižní mírné, severní a
jižní subtropické, severní a jižní tropické, severní a jižní
subekvatoriální a ekvatoriální pásmo).
ˇ Každé pásmo je vnitřně diferencované na horizontální
zóny v mimohorských oblastech (viz další varianta) a typy
vertikální zonality v pohořích.
ˇ Zákonitost lze vyjádřit jako závislost mezi množstvím
slunečního záření a změnou zeměpisné šířky.
ˇ geobiomy podmíněné vlastní horizontální zonalitou
(horizontální zonalita II. řádu),
ˇ chápána jako: zákonité rozčlenění dostatečně velkého
mimohorského teritoria na fyzickogeografické zóny,
které mají různý průběh. Příčinou je prostorová
změna poměru tepla a vláhy, kterou podmiňuje změna
zeměpisné šířky, resp. délky.
ˇ Příkladem je oblast mírného pásma kontinentálního
klimatu charakterizovaná černozeměmi a stepními
společenstvy na severoamerickém kontinentu, kde se
průběh Z-V stočil na meridionální podél 100° z.z.d.
Zonální geobiomy - varianty
I. Rovníkové perhumidní klima - oxisoly- tropický deštný les
II. Tropické klima s letními dešti - ultisoly, oxisoly - savana, poloopadavý les,
monzunový les
III. Subtropické aridní klima - aridisoly, halisoly- horká poušť, polopoušť
IV. Středozemské klima se suchýmlétem- kambisoly, chromosoly- tvrdolistý les
V. Přímořské temperátní klima - podzisoly, luvisoly- vždyzelené lesy
VI. Typické temperátní klima s mírnou zimou - kambisoly, luvisoly - opadavý
širokolistý les
VII. Aridní temperátní klima s tuhou zimou - molisoly, aridisoly - step, kontinentální
poušť
VIII. Chladné temperátní (boreální) klima - podzisoly- jehličnatá tajga
IX. Subarktické klima - kryosoly, molisoly- tundra
Přehled základních makroklimatických typů na
Zemi a příslušné základní typy půd a
zonogeobiomy
Hlavní vegetační zóny SA
a jejich vztah k roční reálné
evapotranspiraci a ročnímu
deficitu vody.
Specifické varianty zonality
ˇ předhorská nebo také podhorská zonalita (Ľ. Mičian a F.
Zatkalík, 1990), někdy označovaná jako horizontálně-
vertikální zonalita.
ˇ Patrná je tato zákonitost v průběhu půdních zón v
mezihorských nížinách nebo kotlinách střední Evropy.
ˇ Jedná se o zonaci, která je kombinací horizontální a
vertikální diferenciace krajinné sféry.
ˇ Příčinou existence zonace je růst humidity směrem k
pohoří, který podmiňuje klimatický vliv horského území
(bariérový efekt - bariérová zonalita).
Předhorská zonalita
ˇ Obecné schéma podhorské zonality:
černozemě
(nejteplejší, nejsušší a také nejvzdálenější území)
kambizemě
(humidnější chladnější klima, blíže k horám)
luvizemě a pseudogleje
(nejhumidnější klima nejblíže horám)
Na dané půdní poměry se budou vázat i specifické biocenózy.
Příkladem oblasti s podhorskou diferenciací krajinné sféry je např.:
Podunajská nížina, podhůří Kavkazu a Altaje, Vněkarpatské
sníženiny, Polabí, atd.
1 a 2 ­ nížina, úsek 3 horská soustava, úsek 1 ­ území s projevem předhorské
zonality, CM ­ černozemě, HM ­ hnědozemě, IP-OP ­ illimerizované až oglejené
půdy (pseudogleje), úsek 2 ­ území pod vlivem podzemních a povodňových vod a
tudíž bez projevu předhorské zonality, NP ­ nivní půdy, LP ­ lužní půdy ­ černice,
úsek 3 ­ území s projevem výškové zonality, HLP ­ hnědé lesní půdy, šipka
ukazuje směr, kterým přibývá srážek a ubývá teploty
Provincionalita a sektorovost
ˇ Komplikací v horizontální zonalitě planety jsou projevy tzv.
provincionality, kdy se horizontální zóny diferencují na
především půdně-geografické provincie. Hlavním faktorem
je vliv kontinentality a oceanity.
ˇ Při diferenciaci horizontálních zón sehrávají důležitou roli
klimatické a substrátovo-geomorfologické podmínky.
ˇ vysokostébelné stepi s černozeměmi (Rusko):
­ atlanticko-kontinentální stepní oblast (Východoevropská nížina),
­ kontinentální stepní oblast (sibiřsko-kazachstánská obl.)
Azonalita
ˇ Azonální geobiomy (azonální ekosystémy) - komplikují zonální
průběh geobiomů v důsledku specifických zvláštností geologické
stavby území a georeliéfu.
ˇ Tyto faktory se odráží pro fytocenózy v zásadních abiotických
faktorech území - charakteru půd a v hydrologickém režimu
oblasti.
ˇ Z hlediska sukcese se jedná o tzv. edafické klimaxy.
ˇ Vlivem endogenních procesů došlo k diferenciaci fyzickogeografické
sféry na oceány a kontinenty, kontinentů na pohoří a nížiny, atd.
1 ­ horská soustava vzniklá výzdvihy,
2 ­ nížina vzniklá relativními poklesy
P ­ dílčí pohoří,
K ­ vnitrohorské kotliny,
NP ­ nížinná pahorkatina,
R ­ rovina
,,horské půdy"
(např. hnědé lesní půdy, podzoly
"nížinné půdy"
(NP - černozemě, hnědozemě,
ilimerizované půdy až pseudogleje;
R - nivní a lužní půdy)
Azonalita cerrada
Pedobiomy
ˇ určujícím faktorem prostředí jsou parametry půdotvorného
substrátu a půdy samotné,
ˇ v rámci pravidelných zón se tak vyskytují intrazonální a
azonální ekotopy,
ˇ Podle charakteru substrátu rozlišíme azonální typy:
­ litobiomy - kamenité půdy,
­ psammobiomy - písčité půdy,
­ halobiomy - zasolené půdy,
­ helobiomy - půdy marší,
­ hydrobiomy - zamokřené půdy,
­ peinobiomy - půdy chudé na živiny,
­ amphibiomy - půdy zaplavované vodou
Litobiomy
šerpentinity - deficit hliníku - malé množství jílových minerálů,
ˇpůdy jsou málo odolné vůči erozi, jsou mělké, málo úživné,
ěvidentní je role půd v charakteru vegetace
,,Litobiomy"
Sierra de Moa
serpentinity
Sierra Maestra
andezity, vápence, čediče
Sierra de Escambray
vápenec, jíl. břidlice
A - smíšené lesy, borovicové lesy,
B - podhorské lesy, podhorské sezónní vždyzelené lesy,
C - mechové zakrslé lesy, tvrdolistý horský les,
D - horský les
E - zakrslé porosty
Hadcová step u Mohelna
Stromový porost stepi je složen především z vzácné formy borovice lesní
(Pinus silvestris hamata), z keřů zaujme dřín obecný (Cornus mas) a
jalovec (Juniperus communis). Na zdejších borovicích je časté jmelí bílé
borovicové (Viscum laxum laxum).
podmrvka hadcová
(Notholaena marantae)
nanismus
tařinka horská (Alyssum montanum)
stepní podmínky umocňuje
i relativně tmavá barva hadce
(aktivní povrch), což zvyšuje
příkon slunečního záření -
teplotní průměry jsou vyšší -
na svazích a skalních výchozech
dochází ke zvýšenému výparu
zvýšení aridity ekotopů
Ukázka litobiomu na obnaženém lakolitu křídového stáří
v podmínkách submediteránního klimatu - AjuDag - Krym
Ukázka litobiomu na efuzivních horninách stratovulkánu
Karadag - Krym
lesostepní vegetace na andosolech
Kontrast substrátů - vápence s jílovci
Halobiomy - mokřady na pobřeží
- marše
typ mokřadních ekotopů
na mořském pobřeží
v různé vzdálenosti od
přílivové zóny
výrazný vliv slané vody
vznik zasolených půd
Polohy zasolených půd podél vyschlého toku - halobiom
zasolené epizodicky protékané koryto
Psammobiomy
ˇ akumulace vátých písků (střední Evropa,
pobřeží Baltského moře - PN Slowinski,
Hodonínsko, Nymbursko),
ˇ horké a chladné pouště,
ˇ oblasti budované pískovci - písčité
zvětraliny
Akumulace písků na pobřeží Severního moře
dosah přílivu - slaná voda, pH nad 7, vysoké
sycení sorpčního komplexu,
slanomilná jednoletá společenstva
ploché primární duny - méně slané, pH nad 7,
nasycený sorp.komplex, víceleté druhy,
hluboce kořenící
bílé duny - méně slané, pH nad 7, bohaté
živinami
šedé duny - odvápněné, chudé na živiny, pH 5-
6, střední nasycení sorp. koml.,xeromorfní
druhy
hnědé duny - velmi chudé na živiny, pH 4,5,
nízké nasycení sorp. koml., přímořská
vřesoviště
křovinaté duny - bílé duny do nich přímo
přecházejí - závětrné svahy dun, rakytník -
vrbiny
les na dunách - velmi mladé ekotopy -
osídleny dřevinami velmi málo - objevuje se
borovice lesní se šichou a vřesem
Biotop dun
Biotop borovicového lesa na dunách
PN Slowiński - Polsko
Peinobiomy
Amazonie zásobená minerálně bohatými
Sedimenty ze Sahary.
Hydrobiomy
Amphibiomy
Výšková stupňovitost
ˇ georeliéf planety se vyznačuje značnou vertikální
rozrůzněností,
ˇ geobiomy nejsou modifikovány pouze horizontální
zonalitou, ale projevuje se také vliv tzv. výškové
stupňovitosti,
ˇ omezuje se pouze na horské soustavy,
ˇ horské oblasti pokrývají povrch značné části souše -
významný typ diferenciace!!!,
ˇ vertikální stupňovitost se neuplatňuje pouze u
velkých jednotek, ale také u menších regionálního či
chorického charakteru.
Výšková stupňovitost
ˇ představuje zákonité rozčlenění pohoří, horské
soustavy do vertikálních fyzickogeografických
stupňů,
ˇ vzniká zákonitě uspořádaný sled
fyzickogeografických segmentů:
úpatí vrcholová oblast
ˇ hlavní příčinou takové diferenciace je změna
klimatických podmínek vázaná na změnu
nadmořské výšky.
VEGETAČNÍ STUPEŇ
ˇ vyjadřuje souvislost sledu rozdílů přírodní
vegetace se sledem rozdílů výškového a
expozičního klimatu
ˇ ČR: dubový, bukodubový, dubobukový, bukový,
jedlobukový, smrkojedlobukový, smrkový,
klečový
ˇ S nadmořskou výškou se mění tepelná bilance
území, kdy sice narůstá intenzita slunečního záření,
ale rychleji roste také dlouhovlnné vyzařování.
ˇ Vlivem bariérového efektu dochází do výšky 2 000 -
3 000, místy i 4 000 m k nárůstu vlhkosti.
ˇ V inverzních polohách (např. hluboce zařezaná
údolí, mezihorské kotliny, apod.) je vertikální
stupňovitost komplikována specifickými
klimatickými poměry - inverze vegetačních stupňů.
Výšková stupňovitost
Vegetační stupně - projev vertikální
stupňovitosti - ČR
Roční suma
teplot
Průměrná teplota vzduchu
Celsia
Průměrné srážky
mm vodního sloupce
Číslo a název
vegetačního
stupně nad 8 Celsia

směrodatná
odchylka
roční lednová červencová nadnormální podnormáln
í
1 dubový
2 bukodubový
3 dubobukový
4 bukový
5 jedlobukový
6 bukojedlo-
smrkový
7 smrkový
8 klečový
3150110
2920110
2660110
2370113
2050117
1680121
1240125
800131
9,60,55
8,80,58
7,90,61
7,00,67
6,00,76
4,80,88
3,31,07
0,81,64
-1,8
-2,1
-2,6
-3,2
-3,9
-4,7
-5,7
-6,9
19,9
18,7
17,6
16,7
15,7
14,2
12,1
9,0
650
680
720
820
1000
1250
1550
1920
540
560
590
640
770
950
1130
1350
Vegetační formace na Růžovém vrchu ­ příklad vlivu
expozičního klimatu, reliéfu a hornin
pískovce bazanit deluvia, kam. sutě
suť. lesy květnaté bk bory
smrčiny
(pův. jedlo-
buk. lesy)
smrčiny a bory
(pův. jedlo-
buk. lesy)
bory
(borové
doubravy)
Inverzní uspořádání společenstev v členitém reliéfu skalních měst
Vertikální stupňovitost - Evropa
ˇ Ve fyzickogeografických podmínkách střední Evropy se po ústupu
ledovců během holocénu ustavily výškové vegetační stupně:
ˇ Planární (nížinný) stupeň - charakterizují jej teplomilné doubravy. Horní
hranice sahá do přibližně 200 m n.m. (max. 300 m n.m.). Reálně se
vyskytuje jen na j. Moravě.
ˇ Kolinní (pahorkatinný) stupeň - zahrnuje dva edafické klimaxy:
dubohabřiny na minerálně bohatších půdách a aciidofilní doubravy na
minerálně chudých kyselých půdách. První varianta dominuje hlavně v
karpatské oblasti, druhá v j. až západních Čechách. Horní hranice stupně se
pohybuje mezi 400 - 500 m n.m.
ˇ Submontánní (podhorský) stupeň - dominují mu submontánní bučiny.
Horní hranice kolísá mezi 600 - 700 m n.m.
ˇ Montánní (horský) stupeň - charakteristické jsou edaficky podmíněné typy
jedlobučin a kyselých bučin, které vystupují do výšek 1 100 - 1 200 m n.m.
ˇ Supramontánní (oreální nebo vyšší horský) stupeň - je stupněm smrčin.
Horní hranice tohoto stupně je horní hranicí lesa, která v různých pohořích
probíhá v různých nadmořských výškách. Nejníže sestupuje v Krkonoších (1
250 m n.m.), v Hrubém Jeseníku dosahuje asi 1 400 m n.m., na Šumavě 1
430 m n.m. a ve slovenských Karpatech 1 550 m n.m.
ˇ Subalpinský (nižší vysokohorský) stupeň - v našich horách se prezentuje
porosty kosodřeviny, které se střídají s travino-bylinnými formacemi. V
českých horách však nedosahuje svého horního limitu. V karpatském
horském systému sahá až do nadmořských výšek 1 800 - 1 850 m.
ˇ Alpinský (vysokohorský) stupeň - u nás se nevyskytuje. Nejblíže je
vyvinut ve slovenských Nízkých a Vysokých Tatrách. Charakteristická jsou
společenstva travin a bylin.
ˇ Subnivální (nižší sněžný) stupeň - vyznačuje se porosty "vysokohorské
tundry" - lišejníky a mechy. Nejblíže je jeho výskyt možný ve vrcholových
partiích Vysokých Tater nad 2 400 m n.m.
ˇ Nivální (sněžný) stupeň - u nás není vyvinut, najdeme jej např. v Alpách,
kde jeho dolní hranice kolísá podle orografiických a mezoklimatickýc
podmínek mezi 2 500 - 3 350 m n.m.
Vertikální stupňovitost - Evropa
Výšková stupňovitost - vegetační mozaiky od montánního
stupně po nivální (centrální Alpy)
Profil vegetační stupňovitostí střední
Evropy
Středoevropská pohoří a struktura jejich subalpinského
a montánního stupně
Horní hranice lesa, h.hr. stromů
Alpinská hranice lesa
ˇAlpinská hranice lesa (AHL) je jednou ze základních
biogeografických hranic.
ˇJe to linie oddělující nejvyšší lesní stupeň od horské tundry. Na
této hranici se prudce mění mikroklimatické podmínky, nezalesněný
povrch je více vystaven účinkům mrazových procesů, a proto bývá
alpinská hranice lesa některými autory označována jako dolní limit
periglaciální zóny v horském prostředí (Ballantyne et Harris 1994).
ˇV České republice sahají nad alpinskou hranici lesa pouze pohoří
Vysokých Sudet, tj. Krkonoše, Králický Sněžník a Hrubý Jeseník.
ˇJak v Krkonoších, tak v Hrubém Jeseníku a na Králickém Sněžníku
lze nalézt důkazy o původnosti alpinského bezlesí. Jsou jimi
zejména recentní periglaciální jevy ­ thufury, soliflukční laloky,
putující bloky a endemická rostlinná společenstva striktně vázaná
na bezlesí.
Rankery a podzoly v zóně
alpinského bezlesí
Kryogenní půdy
Putující bloky
horniny
Diverzita ekotopů v alpínském stupni
důležitá role georeliéfu, větru, sedimentace, transportu a odtávání sněhu,
tvorba půd - viz také anemoorografické systémy
Horní hranice stromů na kontinentech a ostrovech v
závislosti na nadmořské výšce.
10°C izoterma nejteplejšího měsíce - hranice
role kontinentality
v kontinentálních podmínkách je výše
Vertikální a horizontální vegetační zóny - Venezuelské Andy
Kavkaz
Východní Sajany
Diskrétníakontinuálníhranice
50 v.m.
100 v.m.
Fagus
Acer
Abies
Betula
Fraxinus
Corylus
Larix sibirica
Betula rotundifolia
Výšková stupňovitost půd
ˇ klimasekvence půd na svazích horských
jednotek,
ˇ role teplotního výškového gradientu a
srážkového gradientu,
ˇ pozor - vliv zeměpisné šířky!
ˇ nárůst výšky se projeví v :
­ nárůstu obsahu organických látek,
­ roste index C/N,
­ klesá pH,
­ klesá obsah Mg, Ca a K
ˇ u lesní půdy se s výškou zvyšuje podíl humusu -
zhoršuje se jeho kvalita - klesající teplota vede k
pomalejšímu rozkladu organ. látek (surový
humus),
ˇ v kombinaci se z.š. se blíže k rovníku opad
rychleji rozkládá - rychlejší humifikace,
ˇ Sierra Nevada - 2x zvýšené množství dusíku - 2
760 m n.m. - Indie - stejného množství je
dosaženo již při 1350 m, Kolumbie - 890 m - což
je ekvivalentní poklesu teploty o 14,6 - 7,6 a 5°C
Výšková stupňovitost půd
ˇ charakter humusu závisí i na z.š.
ˇ mírné klima -mul (střední a nižší polohy)- list.
lesy - hnědé lesní půdy
ˇ vyšší polohy - mul-moder - listnaté lesy až
smíšené - hnědé lesní půdy
ˇ subalpinská zóna - jehličnany a vřesoviště -
acidifikace - podzoly,
ˇ alpinské louky - moder - sur. humus - rankery -
rendziny - slabě vyvinuté půdy - kyselý rašelinný
horizont
Výšková stupňovitost půd