Биогеоморфология - Википедия - Biogeomorphology

Стабилизация склона Чилийский ревень на побережьях Канал Чакао. Растительность в основном защищает склоны.

Биогеоморфология и экогеоморфология изучение взаимодействия между организмы и развитие формы рельефа, и, таким образом, являются областями изучения в геоморфология и ихнология. Организмы влияют на геоморфные процессы по-разному. Например, деревья может уменьшить оползень потенциал, где их корни проникнуть в нижележащий камень, растения и их мусор подавлять эрозия почвы, биохимические вещества производимые заводами ускоряют химическое выветривание из коренная порода и реголит, и морской животные вызвать биоэрозия из коралл. Изучение взаимодействий между морской биотой и прибрежными процессами рельефа называется прибрежная биогеоморфология.

Фитогеоморфология - это аспект биогеоморфологии, который имеет дело с более узким вопросом о том, как ландшафт влияет на рост растений.[1] В последние годы в литературе появилось большое количество статей, посвященных тому, как атрибуты местности влияют на рост сельскохозяйственных культур и урожайность сельскохозяйственных полей, и хотя в них не используется термин фитогеоморфология, зависимости остаются теми же. Точное земледелие модели, в которых изменчивость культур хотя бы частично определяется атрибутами местности, можно рассматривать как фитогеоморфологический точное земледелие.[2]

Обзор

Биогеоморфология - это междисциплинарный центр геоморфологии, который использует исследовательские подходы как из геоморфологии, так и из экологии. Это раздел геоморфологии. Биогеоморфологию можно разделить на два различных подхода:

1. Влияние геоморфологии на биоразнообразие и распространение флоры и фауны.

2. Влияние биотических факторов на формирование форм рельефа.[3]

Эти подходы, такие как: влияние исходного материала на распространение растений,[3] увеличение количества осадков за счет притока испарение, устойчивость склона из-за обилия растительности или увеличения осаждение из-за бобровой плотины. Биогеоморфология показывает аксиоматическую взаимосвязь между некоторыми процессами формирования земель и биотическими факторами. То есть определенные геоморфические процессы формируют биоту, а биотические факторы могут формировать процессы формирования земель.[4]

Истоки и ранние работы

Рисунок 3 работы Дарвина о дождевых червях, подпись к которой гласит: «Отливка в виде башни, вероятно, выброшенная разновидностью Perichæta из Ботанического сада в Калькутте: естественного размера, выгравирована по фотографии».[5]

Самая ранняя работа, связанная с биогеоморфологией, была Чарльз Дарвин книга 1881 года под названием Образование плесени на овощах под действием червей.[5][6] Хотя область биогеоморфологии еще не была названа, работа Дарвина представляет собой самое раннее исследование фаунистического организма, влияющего на ландшафтный процесс и форму.[6] Чарльз Дарвин начинает свою работу над червями с изучения поведения и физиологии, а затем переходит к темам, связанным с геоморфологией, почвообразованием и биотурбацией.[5][6] Наблюдения и измерения почвы, перемещаемой дождевыми червями, и акцент на роли дождевых червей в образовании гумуса, плодородии почв и перемешивании почв - все это было описано в книге, которая начала менять взгляд на дождевых червей с вредителей на критических агентов. почвообразование.[5][7] Несмотря на популярность заключительной работы Дарвина, научное сообщество не спешило признать важность изучения роли организмов во влиянии на ландшафты.[7][8]

Только в конце двадцатого века биогеоморфология стала привлекать внимание более чем горстки исследователей.[8]

Подходы к исследованию

В биогеоморфологии есть два подхода к исследованиям. Один - с помощью статистических и эмпирически полученных средств. Этот подход обычно используется в областях экология и биология. Подход заключается в простом использовании больших репликационных исследований и построении закономерностей на основе статистических данных.[9] Принимая во внимание, что использование более геоморфического исследовательского подхода имеет тенденцию вывести закономерности на основе теоретических знаний и подробных измерений множества факторов.[9] В свою очередь, здесь используются меньшие размеры выборки, чем в крупных репликационных исследованиях.

Биогеоморфологические процессы

Существует несколько биогеоморфологических процессов. Биоэрозия - это выветривание и удаление абиотического материала с помощью органических процессов.[10] Он может быть пассивным или активным. Более того, биоэрозия это химическое и / или механическое выветривание рельефа за счет органических средств.[3] Биозащита - это, по сути, эффект, который организмы оказывают на снижение воздействия геоморфных процессов. Лучше всего это проявляется в том, что водоросли, покрывающие поверхность камня, действуют как буфер от эрозионной работы волн. Биоконструкция относится к биоконструкторам или экосистемным инженерам. Экосистемные инженеры это организмы, которые строят насыпи, плотины, рифы и т. д. В частности, это организмы, которые физически изменяют окружающую среду, прямо или косвенно контролируя изобилие ресурсов, доступных в окружающей среде, доступных для организмов.[11]

Темы сложных систем в биогеоморфологии

Есть четыре основные темы, которые подчеркивают сложные системы в биогеоморфологии.[4] Первый из них - множественная причинность. Множественные потери - это способ депонирования биоты. В частности, множественные травмы вызваны различными процессами. То есть такие процессы, как пожары, наводнения и неустойчивость склонов, прямо или косвенно определяют распространение флоры и, в свою очередь, фауны.[12] Экосистемные инженеры - еще одна тема, лежащая в основе сложной системы биогеоморфологии. Эти организмы оказывают наиболее сильное влияние на общую структуру экосистемы.[4] Одни из самых распространенных инженеров экосистемы - дождевые черви. Дождевые черви способствуют производству гумуса и увеличивают как аэрацию почвы, так и площадь, которую используют корни и корневые волоски. Чем больше места для корней, тем выше стабильность почвы. Еще один яркий пример инженеров экосистемы - бобры. Бобры могут увеличивать осаждение в русле, а также увеличивать скорость стока из-за сокращения растительного покрова, необходимого для строительства их плотин.[13] Экологическая топология - еще одна тема сложных систем в биогеоморфологии. Эта тема фокусируется на том, как биота меняется в зависимости от географического положения.[4] Эта экологическая топология контролируется концепцией, называемой областью устойчивости. Область стабильности описывает взаимодействие определенных видов и определенных абиотических факторов, которые действуют как среда для функций и структуры окружающей среды.[14] Последняя из четырех основных тем сложных систем в биогеоморфологии - экологическая память. Экологическая память - это место, где определенные биотические и абиотические факторы имеют рекурсивную взаимосвязь и, следовательно, могут быть закодированы в организмах и ближайшем окружении.[4] Примером этого могут быть просто огнестойкие свойства коры прибрежных секвой из-за повторяющихся пожаров.

Изменение климата

Биогеоморфология и экогеоморфология могут помочь в оценке воздействия глобального изменения климата. Это особенно заметно в прибрежных и эстуарных системах из-за: повышение уровня моря, повышение глобальной температуры, повышение температуры моря, более высокая частота и интенсивность штормов, а также различное распределение осадков.[15] Биогеоморфология может выявить некоторые последствия изменения климата из-за биосложности. Биокомплексность относится к сложному способу взаимодействия организмов с окружающей средой и его влиянию на биоразнообразие.[15] Используя статистические данные, можно определить, как эти изменения окружающей среды повлияют на биоразнообразие разных трофических уровней и разных уровней. краеугольные камни.[15]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ховард Дж. А., Митчелл К. В., 1985. Фитогеоморфология. Wiley.
  2. ^ Reuter, H.I .; Giebel, A .; Вендрот, О. (2005). «Может ли стратификация рельефа улучшить наше понимание изменчивости урожайности». Точное земледелие. 6 (6): 521–537. Дои:10.1007 / s11119-005-5642-8.
  3. ^ а б c Нейлор, Лариса (2005). «Вклад биогеоморфологии в развивающуюся область геобиологии». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология. 219.1 (1–2): 35–51. Дои:10.1016 / j.palaeo.2004.10.013.
  4. ^ а б c d е Сталлинз, Дж. Энтони (2006). «Геоморфология и экология: объединяющие темы для сложных систем в биогеоморфологии». Геоморфология. 77.3 (3–4): 207–216. Дои:10.1016 / j.geomorph.2006.01.005.
  5. ^ а б c d Дарвин, С. 1881. «Формирование плесени овощей под действием червей с наблюдениями за их привычками». Лондон: Джон Мюррей.
  6. ^ а б c Цикалас, С.Г., Уайтсайдс, К.Дж. 2013. Геоморфология червя: уроки Дарвина. «Успехи в физической географии» 37 (2): 270-281.
  7. ^ а б Meysman, F.J.R., Middelburg, J.J., Heip, C.H.R. 2006. Биотурбация: свежий взгляд на последнюю идею Дарвина. «Тенденции в экологии и эволюции» 21 (12): 688-695.
  8. ^ а б Батлер, Д. Р., Хапп, К. Р. 2013. Роль биоты в геоморфологии: экогеоморфология. Эд. Шредер, Дж. Ф. Трактат по геоморфологии, том 12. Эльзевир: Лондон.
  9. ^ а б Осман, Н. (2011). «Биогеоморфология: понимание различных исследовательских подходов». Процессы земной поверхности и формы рельефа. 36 (1): 136–138. Дои:10.1002 / esp.2097.
  10. ^ Спенсер, Т. (1992). «Биоэрозия и биогеоморфология». Взаимодействие растений и животных в морском бентосе. 46: 493–509.
  11. ^ Джонс, К. (1997). «Положительные и отрицательные эффекты организмов как инженеров физических экосистем». Экология. 78 (7): 1946–1957. Дои:10.2307/2265935. JSTOR  2265935.
  12. ^ Уиттакер, Р. Х. (1970). «Сообщества и экосистемы». Экология. 58 (3): 897–898. Дои:10.2307/2258550. JSTOR  2258550.
  13. ^ Батлер, Д.А. (1995). Зоогеоморфология: животные как геоморфологические агенты. Издательство Кембриджского университета. п. 231. ISBN  978-0521039321.
  14. ^ Холлинг, К.С. (1992). «Межмасштабная морфология, геометрия и динамика экосистем». Экология. 62 (4): 447–502. Дои:10.2307/2937313. JSTOR  2937313.
  15. ^ а б c День, Джон (2008). «Последствия изменения климата для экогеоморфологии прибрежных водно-болотных угодий». Эстуарии и побережья. 31 (3): 477–491. Дои:10.1007 / s12237-008-9047-6.

Библиография

  • Viles, Хизер (1988). Биогеоморфология. Оксфорд: Бэзил Блэквелл. ISBN  978-0-631-15405-1.
  • Хапп (1995). Биогеоморфология, наземные и пресноводные системы. ISBN  978-0-444-81867-6.
  • Osterkamp, ​​W.R .; Фридман, Дж. М. (1997). «Рекомендации по исследованию биогеоморфологии». Материалы семинара по осадкам, проведенного Геологической службой США (USGS), «Расширение возможностей исследования отложений в сегодняшней Геологической службе США». Рестон, штат Вирджиния, и Харперс Ферри, штат Западная Вирджиния. Получено 2007-06-15.

внешняя ссылка