Biogeomorfologie - Biogeomorphology - Wikipedia

Stabilizace svahu o Chilská rebarbora na pobřeží Kanál Chacao. Vegetace má na svahy většinou ochranný účinek.

Biogeomorfologie a ekogeomorfologie jsou studie interakcí mezi organismy a rozvoj krajiny, a jsou tedy studijní obory uvnitř geomorfologie a ichnology. Organismy ovlivňují geomorfní procesy různými způsoby. Například, stromy může snížit sesuv půdy potenciál, kde jejich kořeny proniknout do podkladu Skála, rostliny a jejich smetí inhibovat eroze půdy, biochemikálie produkované rostlinami chemickou látku urychlují zvětrávání z skalní podloží a regolit, a námořní zvířata způsobit bioeroze z korál. Studie interakcí mezi mořskou biotou a procesy pobřežního reliéfu se nazývá pobřežní biogeomorfologie.

Fytogeomorfologie je aspekt biogeomorfologie, který se zabývá užším předmětem toho, jak terén ovlivňuje růst rostlin.[1] V posledních letech se v literatuře objevilo velké množství článků zabývajících se tím, jak atributy terénu ovlivňují růst a výnos plodin na polích, a přestože nepoužívají pojem fytogeomorfologie, závislosti jsou stejné. Přesné zemědělství lze považovat za modely, u nichž je variabilita plodin alespoň částečně definována atributy terénu fytogeomorfologické přesné zemědělství.[2]

Přehled

Biogeomorphology je multidisciplinární zaměření geomorfologie, které využívá výzkumné přístupy jak z geomorfologie, tak z ekologie. Je to subdisciplína geomorfologie. Biogeomorfologii lze syntetizovat do dvou odlišných přístupů:

1. Vlivy, které geomorfologie hraje na biodiverzitu a distribuci flóry a fauny.

2. Vlivy, které mají biotické faktory na způsob vývoje reliéfu.[3]

Na těchto přístupech bylo mnoho práce, jako například; vliv mateřského materiálu na distribuci rostlin,[3] nárůst srážek v důsledku přílivu transpirace, stabilita svahu v důsledku hojnosti vegetace nebo nárůst o sedimentace kvůli bobří hrázi. Biogeomorfologie ukazuje axiomatický vztah mezi určitými procesy formování půdy a biotickými faktory. To znamená, že určité geomorfní procesy formují biotu a biotické faktory mohou formovat procesy formování půdy.[4]

Počátky a raná práce

Obrázek 3 Darwinova díla o žížalách, jehož titulek zní: „Věžovitý odlitek, pravděpodobně vysunutý druhem Perichæta, z botanické zahrady v Kalkatě: přírodní velikosti, vyrytý z fotografie.“[5]

Nejstarší práce související s biogeomorfologií byla Charles Darwin Kniha z roku 1881 s názvem Tvorba plísně zeleniny působením červů.[5][6] Ačkoli oblast biogeomorfologie ještě nebyla pojmenována, představuje Darwinova práce nejstarší zkoumání faunálního organismu ovlivňujícího krajinný proces a formu.[6] Charles Darwin začíná svou práci na červech zkoumáním chování a fyziologie, která se poté posouvá k tématům souvisejícím s geomorfologií, pedogenezí a bioturbací.[5][6] Pozorování a měření půdy přemístěné žížalami a důraz na roli žížal při tvorbě humusu, úrodnosti půd a míchání půd byly popsány v knize, která začala měnit pohled na žížaly z škůdce na kritického původce pedogeneze.[5][7] Navzdory popularitě Darwinovy ​​závěrečné práce vědecká komunita pomalu rozpoznávala význam zkoumání role organismů při ovlivňování krajiny.[7][8]

Až na konci dvacátého století začala biogeomorfologie přitahovat pozornost více než hrstky vědců.[8]

Výzkumné přístupy

V biogeomorfologii existují dva přístupy k výzkumu. Jedním z nich je prostřednictvím statistických a empiricky odvozených prostředků. Jedná se o přístup běžně používaný v oblastech ekologie a biologie. Přístup je jednoduše použít velké replikační studie a odvození vzorů ze statistických údajů.[9] Zatímco přístup s více geomorfickým výzkumem má tendenci odvozovat vzory prostřednictvím teoretických znalostí a podrobných měření více faktorů.[9] To zase používá menší velikosti vzorků než u velkých studií replikace.

Biogeomorfologické procesy

Existuje několik biogeomorfologických procesů. Bioeroze je zvětrávání a odstraňování abiotického materiálu organickými procesy.[10] Může to být pasivní nebo aktivní. Navíc, bioeroze je chemické a nebo mechanické zvětrávání reliéfu v důsledku organických prostředků.[3] Bioprotekce je v podstatě účinek, který mají organismy na snížení účinku geomorfních procesů. Nejlépe to ukazují řasy pokrývající skalní povrch, které působí jako nárazník proti vlnám erozivní práci. Biokonstrukce se týká biokonstruktorů nebo ekosystémových inženýrů. Ekosystémoví inženýři jsou organismy, které stavějí mohyly, přehrady, útesy atd. Přesněji řečeno, jsou to organismy, které fyzicky mění prostředí, přímo nebo nepřímo kontrolují množství zdrojů dostupných v prostředí přístupných organismům.[11]

Témata komplexních systémů v biogeomorfologii

Existují čtyři hlavní témata, která podtrhují složité systémy v biogeomorfologii.[4] Prvním z nich je vícenásobná kauzalita. Mnohočetná nehoda je způsob, jakým se ukládá biota. Přesněji řečeno, mnohočetná nehoda je způsobena různými procesy. To znamená procesy, jako jsou požáry, povodně a nestabilita svahů, přímo nebo nepřímo určující distribuci flóry a následně fauny.[12] Ekosystémoví inženýři jsou dalším tématem základního komplexního systému biogeomorfologie. Tyto organismy mají největší vliv na celkovou strukturu ekosystému.[4] Mezi nejběžnější inženýry ekosystémů patří žížaly. Žížaly pomáhají při produkci humusu a zvyšují jak provzdušňování půdy, tak plochu pro využití kořenů a chloupků. Díky většímu prostoru pro kořeny to může zvýšit stabilitu půdy. Dalším silným příkladem ekosystémových inženýrů jsou bobři. Bobři mohou zvýšit sedimentaci v kanálu a také zvýšit rychlost odtoku v důsledku snížení vegetativního krytu potřebného pro stavbu jejich přehrad.[13] Ekologická topologie je dalším tématem komplexních systémů v biogeomorfologii. Toto téma se zaměřuje na to, jak se biota liší v závislosti na zeměpisné poloze.[4] Tato ekologická topologie je řízena konceptem zvaným oblast stability. Doména stability popisuje interakci určitého druhu a určitých abiotických faktorů, které působí jako médium pro funkci a strukturu prostředí.[14] Posledním ze čtyř základních témat komplexních systémů v biogeomorfologii je ekologická paměť. Ekologická paměť je místo, kde určité biotické a abiotické faktory mají rekurzivní vztah, a proto mohou být kódovány v organismech a bezprostředním prostředí.[4] Příkladem toho mohou být jednoduše vlastnosti zpomalující hoření v kůře Coastal Sequoias kvůli opakování požárů

Klimatická změna

Při hodnocení dopadů globální změny klimatu mohou pomoci biogeomorfologie a ekogeomorfologie. To lze zvláště vidět v pobřežních systémech a systémech ústí řek z důvodu; zvýšení hladiny moře, zvýšení globálních teplot, zvýšení teploty moře, vyšší frekvence a intenzita bouří a různé rozložení srážek.[15] Biogeomorfologie může naznačit některé z účinků změny klimatu v důsledku biokomplexity. Biokomplexita je ve vztahu ke složitému způsobu, jakým organismy interagují se svým prostředím a jeho účinkům na biologická rozmanitost.[15] Pomocí statistických údajů lze odvodit, jak tyto změny prostředí ovlivní biodiverzitu různých trofických úrovní a různých klíčový druh.[15]

Viz také

Reference

  1. ^ Howard, J.A., Mitchell, C.W., 1985. Fytogeomorfologie. Wiley.
  2. ^ Reuter, H.I .; Giebel, A .; Wendroth, O. (2005). „Může stratifikace Landform zlepšit naše porozumění variabilitě výnosu plodiny“. Přesné zemědělství. 6 (6): 521–537. doi:10.1007 / s11119-005-5642-8.
  3. ^ A b C Naylor, Larissa (2005). „Příspěvky biogeomorfologie k rozvíjející se oblasti geobiologie“. Paleogeografie, paleoklimatologie, paleoekologie. 219.1 (1–2): 35–51. doi:10.1016 / j.palaeo.2004.10.013.
  4. ^ A b C d E Stallins, J. Anthony (2006). „Geomorphology and Ecology: Unifying Themes for Complex Systems in Biogeomorphology“. Geomorfologie. 77.3 (3–4): 207–216. doi:10.1016 / j.geomorph.2006.01.005.
  5. ^ A b C d Darwin, C. 1881. „Formování rostlinné plísně působením červů s pozorováním jejich zvyků.“ Londýn: John Murray.
  6. ^ A b C Tsikalas, S.G., Whitesides, C.J. 2013. Šneková geomorfologie: lekce od Darwina. „Pokrok ve fyzické geografii“ 37 (2): 270-281.
  7. ^ A b Meysman, F.J.R., Middelburg, J.J., Heip, C.H.R. 2006. Bioturbation: nový pohled na poslední Darwinův nápad. „Trends in Ecology and Evolution“ 21 (12): 688-695.
  8. ^ A b Butler, D.R., Hupp, C.R. 2013. Role bioty v geomorfologii: ekogeomorfologie. Vyd. Shroder, J.F. Pojednání o geomorfologii, svazek 12. Elsevier: Londýn.
  9. ^ A b Haussmann, N. (2011). „Biogeomorphology: Understanding different research approaches“. Procesy a formy zemského povrchu. 36 (1): 136–138. doi:10.1002 / zejm. 2097.
  10. ^ Spencer, T. (1992). „Bioeroze a biogeomorfologie“. Interakce rostlin a zvířat v mořském bentosu. 46: 493–509.
  11. ^ Jones, C.G. (1997). "Pozitivní a negativní účinky organismů jako fyzických ekosystémových inženýrů". Ekologie. 78 (7): 1946–1957. doi:10.2307/2265935. JSTOR  2265935.
  12. ^ Whittaker, R.H. (1970). „Komunity a ekosystémy“. Ekologie. 58 (3): 897–898. doi:10.2307/2258550. JSTOR  2258550.
  13. ^ Butler, D.A. (1995). Zoogeomorphology: Animals as Geomorphic Agents. Cambridge University Press. p. 231. ISBN  978-0521039321.
  14. ^ Holling, C.S. (1992). "Cross-scale morfologie, geometrie a dynamika ekosystémů". Ekologie. 62 (4): 447–502. doi:10.2307/2937313. JSTOR  2937313.
  15. ^ A b C Den, John (2008). „Důsledky změny klimatu na ekogeomorfologii pobřežních mokřadů“. Ústí řek a pobřeží. 31 (3): 477–491. doi:10.1007 / s12237-008-9047-6.

Bibliografie

  • Viles, Heather (1988). Biogeomorfologie. Oxford: Basil Blackwell. ISBN  978-0-631-15405-1.
  • Hupp (1995). Biogeomorfologie, suchozemské a sladkovodní systémy. ISBN  978-0-444-81867-6.
  • Osterkamp, ​​W.R .; Friedman, J. M. (1997). „Úvahy o výzkumu pro biogeomorfologii“. Proceedings of the US Geological Survey (USGS) Sediment Workshop 'Expansion Sediment Research Capabilities in Today's USGS'. Reston, VA, a Harpers Ferry, WV. Citováno 2007-06-15.

externí odkazy