العوامل المؤثرة في توزيع النباتات الطبيعية في العالم

العوامل المؤثرة في توزيع النباتات الطبيعية في العالم

تؤثر الظروف الطبيعية ومن أهمها المناخ من كمية وتوزيع الأمطار، ودرجة الحرارة، والإشعاع الشمسي، والرياح والضغط الجوي والتربة والتضاريس أو الطبوغرافية تأثيرا مباشرا على نوع وكثافة وتوزيع الغطاء النباتي الطبيعي على سطح الأرض. ويمكن القول بان النبات الطبيعي هو نتيجة التفاعل بين عاملي التربة والمناخ حيث يطلق على الظروف الطبيعية مجتمعة تعبير البيئة الطبيعية.

1) الأمطار والرطوبة Precipitation & Humidity

تعتبر كمية وتوزيع الأمطار السنوية من أهم العوامل المحدد لنوع وكثافة وإنتاجية الغطاء النباتي في أي مكان. يزداد إنتاج الغطاء النباتي بزيادة معدل الأمطار السنوية حتى بلوغ 500 ملليمتر ليبدأ بعد ذلك تأثير صفات التربة بالظهور بشكل أكبر (السعيد 1422هـ)، يتأثر توزيع وكمية الأمطار بالتضاريس والبعد عن المحيطات فمثلا نجد ان المناطق الساحلية تتلقى كميات من الأمطار أكثر من المناطق الداخلية.

تعبر الرطوبة عن كمية الماء في الهواء وهي نسبة مئوية. يقل البخر من التربة والنتح من النبات بازدياد الرطوبة النسبية في المنطقة. لذلك نجد ان المناطق ذات الرطوبة النسبية العالية تعطي نمو في الغطاء النباتي أعلى لوحدة الأمطار مقارنة مع تلك المناطق ذات الرطوبة النسبية المنخفضة.

بالإضافة للحرارة الموجودة في خط الاستواء والبرودة في القطبين فان نمط حركة الهواء الناشئ عن حرارة الإشعاع الشمسي وحركة الأرض تسبب وجود نمط من الجفاف في خطي العرض 30 درجة شمالا وجنوبا وكذلك خط العرض 60 شمالا وجنوبا خط الاستواء.إن حركة الماء المحيطات تسبب تغيرا كبيرا في بيئات اليابسة . النباتات الصبارية تستطيع تحمل الظروف الصحراوية في المناطق التي تقع على خطوط عرض 30 شمال وجنوب خط الاستواء. أما النباتات التي تعيش في بيئات مرتفعة الرطوبة والواقعة على خطوط العرض 60 شمال وجنوب خط الاستواء فهي غير متحملة للظروف البيئية الصحراوية وعلى ذلك يمكن توضيح أهمية الرطوبة في تغيير انتشار الأنواع النباتية على الأرض.  الأقاليم التي تستقبل كميات كبيرة من الرطوبة نجد فيها تنوعا نباتيا كبيرا ويمكن ملاحظة ذلك في الغابات الاستوائية المطيرة.

وظائف الماء في النبات

1-   يشكل الماء ما نسبته 80-90% من وزن النباتات العشبية و 50% من الوزن الطازج للنباتات الخشبية. يعتبر الماء جزءا من تركيب البروتوبلازم ولذلك فإن نقص الماء للحد الحرج يرافقه تغير في تركيب البروتوبلازم وبالتالي موت النبات.

2-   يعمل الماء كمذيب للعناصر الغذائية والغازات والتي تنتقل بين خلايا النبات والنفاذية العالية للجدران الخلوية في خلايا النبات تبقي السوائل في حالة تدفق.

3-   يدخل الماء في معظم التفاعلات الكيميائية في النبات فعملية التمثيل الضوئي تتم بوجود الماء كما يعمل الماء على تحلل النشأ (الأميلوز) إلى سكر في عملية إنبات البذور. 

4-   يدعم الماء ضغط الامتلاء في خلايا النبات والذي يعتبر هاما في تمدد الخلايا ونموها. كما يعتبر الامتلاء هاما في فتح الثغور النباتية في الورقة والتي يتم عن طريقها تبادل الغازات أثناء عملية التمثيل الضوئي.

الماء وإنتاجية النبات

تعتمد العمليات الفسيولوجية في النبات على الماء وعند نقص الماء تقل قدرة النبات على النمو بسبب ما يسمى بالإجهاد المائي. يمكن تعريف الإجهاد أنه أي عامل (حيوي أو غير حيوي) يستطيع إحداث سلسلة من التغيرات المتوالية في النبات ذات تأثير ضار. يمكن القول أن التأثير الضار لنقص الماء على النبات  يكون في مراحل النمو المختلفة وبصورة عامة يشمل التأثير ما يلي:

1- تناقص المحتوى المائي للخلية والتأثير على ضغط الامتلاء للأنسجة النباتية خاصة الورقة.

2- غلق الثغور في الورقة نتيجة تناقص ضغط الامتلاء في الخلايا الحارسة وبالتالي توقف عملية التمثيل الضوئي.

3- توقف عملية النتح من الورقة مما يؤدي لارتفاع درجة حرارتها.

صور الماء في التربة

تمتص النباتات الارضية الماء الموجود في التربة عن طريق الجذور حين يكون متاحا في صورة قابلة للامتصاص. ولفهم ذلك يجب معرفة الصور التي يتواجد بها الماء في التربة وهي كما يلي:

         1- ماء الجاذبية الأرضية

عند إضافة الماء للتربة بكمية كبيرة تمتلئ الفراغات البينية الموجودة في التربة ثم يتحرك جزء من هذا الماء باتجاة الاسفل تحت تأثير الجاذبية الأرضية ولذلك يطلق عليه ماء الجاذبية الأرضية.

         2- الماء الشعري

يعرف الماء الشعري أنه كمية الماء المتبقية في الفراغات البينية في التربة بعد تحرك ماء الجاذبية الارضية. يستفيد النبات من الماء الشعري لان القوة الملتصق بها على سطوح حبيبات التربة أقل من القوة اللازمة للامتصاص بواسطة الجذر. تنحصر استفادة النبات من الماء الموجود في التربة  في المدى الواقع ما بين السعة الحقلية وحد الذبول الدائم  (شكل ). تعرف السعة الحقلية أنها كمية الماء المتبقية في التربة والمتاحة للنبات بعد تحرك ماء الجاذبية.

         3- الماء الهيجروسكوبي

يرتبط الماء الهيجروسكوبي بقوة كبيرة بسطح حبيبة التربة على صورة غشاء رقيق لا يستطيع معها جذر النبات امتصاصه. و

صور الماء في التربة

2) الحرارة Temperature

تعتبر الحرارة العامل الرئيسي في تحديد طول فصل النمو. تقل الحرارة بالتدريج كلما اتجهنا من خط الاستواء الى القطبين وكلما ارتفعنا عن سطح البحر. لتوزيع الأمطار أهمية خاصة مابين خط عرض صفر الى45^° يكون لان درجة الحرارة متوفرة طول العام ويكون لدرجة الحرارة أهمية خاصة ما بعد خط عرض 45^°  لتوفر الرطوبة بينما تقل درجة الحرارة، لذلك يعتبر عامل الحرارة هو العامل الرئيسي في الاختلافات النباتية بعد هذا الخط. كما ان التوزيع الفصلي للحرارة له تأثير على الغطاء النباتي. 

ينشأ التفاوت اليومي أو الفصلي الحاصل في درجة الحرارة بسبب دوران الأرض حول محورها وكذلك دورانها حول الشمس، وهذا يؤثر على كمية الطاقة الضوئية التي تصل إلى مكان ما على سطح الكرة الأرضية وبالتالي درجة حرارته. على سبيل المثال يكون التفاوت في درجة الحرارة اليومية أو السنوية في المناطق الاستوائية ضئيلا  بينما يصل هذا التفاوت إلى 50^° م في الأجزاء الشمالية للكرة الأرضية (شكل  )

تأثيرات الحرارة على النبات

تتزايد عملية الايض في النبات بمعدل يتراوح ما بين 1-3 أضعاف لكل زيادة مقدارها 10 درجات مئوية في درجة الحرارة .  إن درجات الحرارة التي تزيد عن 50 درجة مئوية تحدث تغيرا كبيرا في التركيب الجزيئي للبروتينات  كما تزيد معدل التنفس في النبات .

تختلف تأثيرات الحرارة على النبات حسب الجزء النباتي فدرجة الحرارة للجذور في النباتات البعيدة عن خط الاستواء تكون أقل من درجة حرارة المجموع الخضري في فصل الصيف وأعلى في فصل الشتاء. درجة الحرارة لنمو الجذور عادة ما تكون أقل من المجموع الخضري ولذلك تستطيع الجذور أن تنمو في الخريف عندما تكون الأجزاء الخضرية ساكنة.

الدرجات الحدية

تعرف الدرجات الحدية أنها درجات الحرارة التي يستطيع النبات عندها النمو وهناك 3 درجات حدية:-

1-   الدرجة الدنيا

وهي أقل درجة حرارة يمكن للنبات النمو فيها لكن العمليات الحيوية في النبات تكون متدنية بشكل كبير وتبلغ الدرجة الحدية لمعظم النباتات 5 درجات مئوية.

2-   الدرجة المثلى

وهي درجة الحرارة التي يمكن للنبات أن ينمو فيها حيث تكون العمليات الحيوية للنبات في أعلى مستوياتها وتختلف هذه الدرجة حسب نوع النبات.

3-   الدرجة القصوى

وهي أعلى درجة حرارة يمكن للنبات أن ينمو فيها وتكون العمليات الحيوية للنبات في أدنى مستوياتها وتبلغ الدرجة الحدية للنبات 54 درجة مئوية. وتختلف الدرجات الحدية باختلاف النوع النباتي (شكل ). كما تختلف الدرجة الحدية للعمليات الفسيولوجية في النوع النباتي فلكل عملية فسيولوجية درجاتها الحدية الخاصة.

شكل ( ):درجات الحرارة  الحدية لبعض النباتات.

 كما تختلف درجات الحرارة الحدية للاجزاء النباتية حيث تكون البراعم الزهرية ذات حساسية أكثر لدرجات الحرارة المنخفضة من البراعم الزهرية. كما تختلف الدرجات الحدية تبعا لعمر الجزء النباتي فالاوراق الصغيرة تختلف درجاتها الحدية عن الأوراق الكبيرة. كما تختلف درجات حرارة النمو تبعا للاجزاء النباتية فالجذور في نباتات المناطق المعتدلة تتطلب درجات حرارة اقل من البراعم لتنمو.