مقدمه:فرض عمده اینست که اقلیم بر پراکنش جغراقیایی گیاهان تأثیر داشته یا آنرا مهار می نماید.
نگاهی گذرا به نقشه های اقلیمی و پوشش گیاهی، ارتباط بسیار نزدیک بین دو پراکنش را نشان می دهد. به طور کلی اقلیم از استوا به سوی قطب ها رو به خرابی میگذارد و این بد شدن جو به عرض جغرافیایی بستگی دارد. هدف عمده پژوهش در مورد مکانیسم های همبستگی اقلیم و پوشش گیاهی است .
هدف این است که مدلی بر پایهُ اصول بوم فیزیولوژیکی بسازد تا مناطق اصلی پوشش گیاهی کره زمین را پیش بینی نماید. پیش بینی ها بر اساس واکنش های مختلف گیاه، مانند تحمل دماهای پایین و تبخیر و تعرق و بر پایه ابزار سنجی اقلیم بود .
تئوفراست اهمیت اقلیم را چنین بیان میکند «... که هر درخت محل مناسبی را جست وجو میکند و اقلیم موجبمیشود که برخی درختان تنها در بعضی جاها بارور میشوند.»
بافون در کتابی تحت عنوان «تاریخ طبیعی» چنین اظهار نظر کرد که :«تغییر در اقلیم سببتکامل و یانابودی جانداران میشود».
عوامل پراکنش گیاھان
بطور کلی عوامل اکولوژی عبارتند از : عوامل آب و ھوایی یا اقلیمی ،عوامل خاکی ، عوامل زیستی
عوامل آب و ھوایی
گیاھان تحت تاثیر آب و ھوا قرار گرفته و شکل زیستی خاصی مییابند، یعنی شکل و سیمای ظاھری
آنھا تا حدی تابع آب و ھوای محیطشان میشود و در این صورت میتوانند کم و بیش از تقسیمات کلی
آب و ھوایی موثر واقع شوند. بدیھی است درختان و جنگلھا ھمواره بر اثر تعریق ، مقدار متنابھی بخارآب دفع میکنند و بر مقدار بخار آب جو به میزان قابل ملاحظ های میافزایند. در این صورت مناطق جنگلی ھمواره در اثر باران مشروب م یشوند و دارای آب و ھوای مرطو باند. ھر قدر تعداد درخت درمحیطی کمتر باشد و به جای آن بوت هھای گیاه و چمنزار سطح خاک را بپوشاند، به ھمان نسبت از بارندگی محیط و رطوبت زمین کاسته م یشود.
دما و بارندگی از عوامل اقلیمی مھمی ھستند که ظھور گون هھای مختلف گیاھی و رویش آنھا را تعیین میکنند. دما بر فعالیتھای تعرق ، تنفس ، رویش ، رشد و تولید مثل تاثیر می گذارد. بارندگی سالیانه عامل اصلی در تعیین انتشار گیاھان است. بطور کلی جنگلھا ، نواحی پرباران را اشغال م یکنند. صحراھا در نواحی کم باران دیده م یشوند و علفزارھا در نواحی دارای بارندگی متوسط وجود دارند.
نور سومین عامل اقلیمی مھمی است که در رشد گیاه ، گل دادن و فتوسنتز آن تاثیر بسزایی دارد.
بسیاری از گون هھا نیازھای نوری نسبتا معینی دارند. برخی از آنھا مانند رستنیھای کف جنگل ، برای رشد به نور کم و بعضی دیگر مانند درختان به نور زیاد دارند.
عوامل خاکی
عواملی که در پراکنش ، رشد و بقای گیاه تاثیر می گذارند، عبارتند از: دمای خاک ، مقدار آب ، اکسیژن ،مواد آلی ، مواد کانی و درجه اسیدی خاک. دمای خاک در رشد گیاه بویژه از لحاظ تاثیر در جذب آب و مواد کانی ، عامل موثری به شمار م یآید. در دماھای پایین ، دراز شدن ریشه متوقف گشته، سبب کندی نفوذ آن به طبقات واجد آب و مواد کانی میشود، لذا میزان جذب آب و مواد کانی کاھش مییابد.
باکتریھا نیز در خاک سرد غیر فعا لاند. بنابراین مواد کانی به اندازه کافی در دسترس ریشه قرار نم یگیرد. در این صورت کشت کاران ناگزیرند از کودھای نیتروژندار استفاده کنند. دمای پایین خاک و ھوا ، ھمراه با بادھای شدید ، سبب کوتاه ماندن گیاھان نواحی کوھستانی میشوند.
عوامل زیستی
گیاھان در طبیعت ھمراه با سایر موجودات زنده ، اعم از جانور و گیاه ، زندگی م یکنند و از این رو ھر یک از آنھا کم و بیش در زندگی موجودات دیگر تاثیر دارد. بطور کلی طبیعت میدان تنازع بقاست و ضعیف ھمواره مغلوب قویتر از خود م یشود. جانوران و پستانداران گوشتخوار ، پستانداران علفخوار را طعمه خود م یسازند و علفخواران از رستنیھا و گیاھان وحشی تغذیه م یکنند و کمک آنھا به جامعه گیاھی فقط ریختن فضولات و تقویت جزئی خاک است.
تابش خورشیدی و نمو
هسته مرکزی فرضیه مونتیت، این است که نمو یک گیاه مستقیماً به توانایی آن در دریافت تابش خورشیدی و تبدیل تابش دریافتی به مواد هیدروکربور یا به طور کلی تر به ماده خشک مربوط می شود. بسته به شاخص سطح برگ(نسبت سطح برگ به سایه اندازش در ظهر)،تابش ورودی خورشیدی وکارایی تابش خورشیدی به ماده خشک تبدیل می شود.هر گونه تاثیر اقلیم بر شاخص سطح برگ، نه تنها به نمو گیاهان بلکه بر توانایی سایه اندازی تاثیر می اندازد.دما بر گسترش وتمایز برگ اثر شدیدی اعمال می کند و هر دوی اینها با دما تا حد بهینه ای افزایش میابند(فوکای و سیلسبوری ، باتر و جونس1977 ، آلد ، دنت ، والستون1978) در نتیجه دما را می توان بعنوان کنترل کننده آهنگ سطح برگ، تا حد بالا یی و پایینی سطح برگ بررسی کرد.
روابط آب:
آب قابل دسترس اثر شدیدی بر شاخص سطح برگ دارد. گرورنینگ و وارینگ بین شاخص سطح برگ وبارندگی، در جنگل سوزنی برگان در آمریکای شمالی همبستگی مثبت روشنی را ثابت کردند.
تیری جارویس ثابت می کند که تلفیق دراز مدت فرآیند های نمو ممکن است به تغییر آستانه عملکرد در گسترش پذیری دیواره سلول مربوط می شود ،کهبه نوبت ممکن است توسط دما وپتانسیل ابی کنترل شود .
بنا براین هنگامی که نمو بعنوان فرآیند فیزیکی گسترش دیواره سلولی در نظر گرفته شود ، به نظر می رسد که دمای گیاه و روابط اب گیاه هر دو به یک روش بر نمو برگ تاثیر می گذارد.زمانیکه پتانسیل ابی گیاه در خلال خشکی به مقدار آستانه ای افت کند،-فرایند دیکری بنام ریزش برگ رخ می دهد. سوزنی برگان تنه های بزگ خود را در خلال خشکی بعنوان مخزنی از آب پر کرده و قارند تا اثر خشکی را بر پتانسیل آبی برگ کاهش دهند.افزون بر این حجم این مخازن با افزایش شاخص سطح برگ افزوده می شود.
در محیط های کرانه ای تر ،همانندحد رویش گیاهان چوبی در آلپ مدرکی که نشاندهنده افت پتانسیل آبی برگ به آن اندازه که سبب ریزش برگ کردد وجود ندارد. بنابر این آب قابل دسترس برای تعرق، می تواند گسترش برگ و نمو پوشش گیاهی را مستقیماً مهار کند
دماهای پایین
در جاهایی که دمای زمستانه انها پائین است چنین استنباط می شود که گونه های زمستان خزان دار ، بیشتر از گونه های همیشه سبز غالب باشند.
دمای پایین حاصل از ریزش هوای سرد، برای گونه بومی غالب و همیشه سبز Nothofagus solandri کشنده است و این مسئله سبب پیدایش مرز گیاهان چوبی در ارتفاع کم می شود.دمای کم زمستانه تنها در این محل است که زیست گونه همیشه سبز را محدود کرده و گونه چیره ، درختان خزان کننده می باشد.
باافت دمای برگ به زیر صفر،پتانسیل ابی نیز با ضریبی ، حدود1.2 مگا پاسکال بر درجه سانتی گرادکاهش می یابد. برای زنده ماندن گیاه ، ممکن است اثرات دما همانند تغییر ساختمان غشاء سلولی،تشکیل یخ میان سلولی وبرون سلولی و فراسرمایش آب به اندازه مقاومت به خشکی مهم می باشد ، اما روشن است که به رفتار آب در دماهای زیر صفر نیز مربوط میشود.
یخبندان خشک
هنگامی که دماهای پایین سبب یخ زدگی می گردد، یخ برون سلولی شکل میگیرد. تصور میرود که یخ درون سلولی همیشه کشنده می باشد . تشکیل یخ سبب کاهش آب برگ و افزایش غلظت مواد حل شونده درون سلول می گردد. این ویزگی سبب تمایل سلول به چروکیدن میشود.
منابع : اقلیم و پراکنش گیاهی، نویسنده: اف، آی، وودوارد