Биогеоморфология и экогеоморфология изучают взаимодействие организмов и развитие форм рельефа и, таким образом, являются областями исследований в рамках геоморфологии и ихнологии . Организмы по-разному влияют на геоморфические процессы. Например, деревья могут снизить вероятность оползней , когда их корни проникают в подстилающие породы , растения и их подстилка препятствуют эрозии почвы , биохимические вещества , вырабатываемые растениями, ускоряют химическое выветривание коренных пород и реголита , а морские животные вызывают биоэрозию кораллов . Изучение взаимодействия морской биоты и процессов формирования прибрежного рельефа называется прибрежной биогеоморфологией .
Фитогеоморфология — это аспект биогеоморфологии, который занимается более узким вопросом: как местность влияет на рост растений. [1] В последние годы в литературе появилось большое количество статей, посвященных тому, как характеристики местности влияют на рост сельскохозяйственных культур и урожайность на сельскохозяйственных полях, и хотя в них не используется термин «фитогеоморфология», зависимости одни и те же. Модели точного земледелия , в которых изменчивость сельскохозяйственных культур хотя бы частично определяется атрибутами местности, можно рассматривать как фитогеоморфологическое точное земледелие. [2]
Биогеоморфология - это междисциплинарный фокус геоморфологии, в котором используются исследовательские подходы как из геоморфологии, так и из экологии. Это раздел геоморфологии. Биогеоморфологию можно объединить в два различных подхода:
1. Влияние геоморфологии на биоразнообразие и распространение флоры и фауны.
2. Влияние биотических факторов на развитие форм рельефа. [3]
Над этими подходами было проведено много работы, например; влияние исходного материала на распространение растений, [3] увеличение количества осадков из-за притока транспирации , устойчивость склона холма из-за обилия растительности или увеличение осадконакопления из -за бобровой плотины. Биогеоморфология показывает аксиоматическую связь между определенными землеобразовательными процессами и биотическими факторами. То есть определенные геоморфические процессы формируют биоту, а биотические факторы могут формировать процессы земельообразования. [4]
Самой ранней работой, связанной с биогеоморфологией, была книга Чарльза Дарвина 1881 года под названием « Формирование растительной плесени 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 по червям с изучения поведения и физиологии, а затем переходит к темам, связанным с геоморфологией, педогенезом и биотурбацией. [5] [6] Наблюдения и измерения почвы, перемещаемой дождевыми червями, а также акцент на роли дождевых червей в образовании гумуса, плодородии почв и смешивании почв были описаны в книге, которая начала менять взгляд на дождевых червей. от вредителя до критического агента почвообразования. [5] [7] Несмотря на популярность последней работы Дарвина, научное сообщество не спешило осознавать важность изучения роли организмов во влиянии на ландшафты. [7] [8]
Лишь в конце двадцатого века биогеоморфология начала привлекать внимание более чем горстки исследователей. [8]
Существует два подхода к исследованиям в биогеоморфологии. Первый – с помощью статистических и эмпирических методов. Этот подход обычно используется в области экологии и биологии . Подход заключается в простом использовании масштабных исследований с повторением и выявлении закономерностей на основе статистических данных. [9] Принимая во внимание, что более геоморфический исследовательский подход имеет тенденцию выявлять закономерности посредством теоретических знаний и детальных измерений множества факторов. [9] В свою очередь, при этом используются меньшие размеры выборки, чем при крупных повторных исследованиях.
Существует несколько биогеоморфологических процессов. Биоэрозия — это выветривание и удаление абиотического материала посредством органических процессов. [10] Это может быть пассивным или активным. Более того, биоэрозия – это химическое и/или механическое выветривание форм рельефа, вызванное органическими средствами. [3] Биозащита – это, по сути, эффект, оказываемый организмами на снижение действия геоморфических процессов. Лучше всего это проявляется в том, что водоросли, покрывающие поверхность камня, действуют как буфер от эрозионной работы волн. Биоконструкция относится к биоконструкторам или инженерам экосистем. Экосистемные инженеры — это организмы, которые строят насыпи, плотины, рифы и т. д. Точнее, это организмы, которые физически изменяют окружающую среду, прямо или косвенно контролируя обилие ресурсов, доступных в среде, доступной для организмов. [11]
Есть четыре основные темы, которые подчеркивают сложные системы биогеоморфологии. [4] Первый из которых — многочисленные жертвы. Множественная гибель – это способ отложения биоты. Точнее, многочисленные жертвы вызваны различными процессами. То есть такие процессы, как пожары, наводнения и нестабильность 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 глубокое влияние на общую структуру экосистемы. [4] Одними из наиболее распространенных инженеров экосистем являются дождевые черви. Дождевые черви способствуют выработке гумуса и увеличивают аэрацию почвы и площадь использования корней и корневых волосков. Имея больше места для корней, это может повысить устойчивость почвы. Еще одним ярким примером экосистемных инженеров являются бобры. Бобры могут увеличить отложения в русле, а также увеличить скорость стока за счет уменьшения растительного покрова, необходимого для строительства плотин. [13] Экологическая топология – еще одна тема сложных систем в биогеоморфологии. Эта тема посвящена тому, как биота меняется в зависимости от географического положения. [4] Эта экологическая топология контролируется концепцией, называемой областью стабильности. Область стабильности описывает взаимодействие набора видов и определенных абиотических факторов, которые действуют как среда для функции и структуры окружающей среды. [14] Последней из четырех основных тем сложных систем в биогеоморфологии является экологическая память. Экологическая память – это состояние, в котором определенные биотические и абиотические факторы имеют рекурсивную взаимосвязь и, следовательно, могут быть закодированы в организмах и непосредственной среде обитания. [4] Примером этого могут быть огнезащитные свойства коры прибрежных секвой из-за повторяющихся пожаров.
Биогеоморфология и экогеоморфология могут помочь в оценке последствий глобального изменения климата. Это особенно заметно в прибрежных и устьевых системах из-за; повышение уровня моря, повышение глобальной температуры, повышение температуры моря, увеличение частоты и интенсивности штормов, а также различное распределение осадков. [15] Биогеоморфология может обрисовать некоторые последствия изменения климата из-за биосложности. Биосложность означает сложный способ взаимодействия организмов с окружающей средой и его влияние на биоразнообразие . [15] Используя статистические данные, можно понять, как эти изменения окружающей среды повлияют на биоразнообразие разных трофических уровней и разных ключевых видов . [15]