משטחי סלע הם "איי מקלט" במדבריות המזרח התיכון

פורסם: 29 באוגוסט 2010, י"ט באלול תש"ע | עודכן: 12/05/14

הקדמה

עקרון מקובל הוא, במחקר איים, שבקבוצות סיסטמטיות שונות יש קורלציה בין מספר המינים המצויים באי לבין גודל האי. מקובל בספרות המדעית שיש שלוש דרכים להסתכל על צמחיית האיים בהקשר מספר המינים המצויים בהם בהתאמה לגודל האי:

  1. הגישה האיקולוגית – תאימות של איים (suitability) כבתי-גידול של מינים שונים. גישה זאת כונתה גם habitat diversity . עליית מספר המינים עם גידול שטח האי נובעת מעלייה במספר בתי-הגידול.
  2. תיאוריית שווי המשקל בין איכלוס (colonization) לבין הכחדה (extinction) המוכרת כתיאוריה של (1976) MacArthur & Wilson.
  3. כיוון אבולוציוני בו דנים בשיווי משקל בין איכלוס לבין אבולוציה של מינים (ספציאציה) שכבר חדרו לאי.

"ביוגיאוגרפיה של איים" לא חייבת להתייחס לאיי יבשה בים של מים; הם יכולים להיות אגמים ב"ים" של יבשות; קצות הרים הם איים של רום גבוה באוקיינוס של שטח ברום נמוך; קרחות יער הן איי-אור באוקיינוס של צל היער. אחד מעמיתי ערך מחקר מתמטי-תיאורטי על בעיות באיכלוס איים ועסק בחרקים שנוברים מנהרות במזופיל של עלי עצים והתייחס לעלים כאל איים.

בדיון הנוכחי אתייחס לאיים של בית גידול בו יש מים זמינים בכמות גדולה יחסית לזו הקיימת במדבר הסובב אותם. מצב זה מאפשר קיומם במדבר של צמחים אוהבי לחות המצויים באזורי צמחייה שכנים (איורים 3.1.1, 3.1.2). חוקר קליפורני שעסק במחקר מינים מבודדים באיי הוואי אמר לי שמפות התפוצה של מיני Origanum שהראיתי לו (איור 3.1.3) דומות למפות התפוצה של מיני הסוג עליו עבד.

כך התחלתי לראות בממצאי ממחקרים במדבר הצדקה לעיון בכיוון של ביוגיאוגרפית איים. במקרים רבים תיאורטיקנים מחברים תיאוריות ונוסחות ומחפשים אחר כך אישרור מהטבע לנכונות התיאוריות שלהם. אינני תיאורטיקן ועסקתי בעיקר בחקר הצומח והצמחיה של המזרח התיכון. אני מנסה להביא לכם כאן דוגמאות של מספר סוגים בצמחיה של אזור זה ולהתייחס אל בית הגידול של משטחי סלע במדבר כאל מה שמקביל לאיים באוקיינוס.

איור 3.1.1: מים בשקע המצוי במשטח סלע בהר הנגב. יש לראות בכיסי קרקע שבסלעים גומות כאלה מלאות קרקע.

איור 3.1.2: כיס קרקע במשטח סלע. הצמחים המסומנים הם ים-תיכוניים טיפוסיים המתקיימים הודות לנגר עלי יעיל מהסלע החשוף. כמות המשקעים השנתית הממוצעת 80 מ"מ. 1. טבורית נטויה, 2. אזנב מצוי.

איור 3.1.3: מפת תפוצה עולמית של מיני אזובית מהסקציה Campanulatocalyx.

בית הגידול

בית הגידול המדברי בו קיימים איים בהם יש משטר מים הדומה למצב מחוץ למדבר, הוא משטחי הסלע (למטה מימין באיור 3.1.4). בסלעי גיר סדוקים (למטה משמאל באיור 3.1.4) מתפזרים המים על פני סדקים רבים ובכל אחד מהם כמות המים מועטה יחסית. אחד הגורמים החשובים ליצירת משטחי סלע רציפים על גיר בהר הנגב הם החזזיות (איורים 3.1.5 ,3.1.6). כאשר החזזיות האפיליתיות יוצרות משטח רציף על פני הסלע, הן מונעות מגע ישיר של טיפות הגשם עם הסלע. כל טיפת מים שמגיעה לסלע עוברת דרך גוף החזזיות לאחר שאיבדה את האנרגיה הפוטנציאלית שהייתה בה בעת נפילתה על הסלע. בזכות הכיסוי המלא של הסלע נוצרים תנאי בלייה אחידים פחות או יותר על פני כל הסלע ונוצר משטח חלק עם מעט מאוד גומות או סדקים, למרות קיום נקודות חולשה בסלע. תפוצתן של חזזיות אפיליתיות, כמו של כל אורגניזם אחר, תלויה במשטר המים. החזזיות האפיליתיות נהנות מהרטבה על-ידי מי הגשם ועל-ידי ערפל וטל כבדים. למפנה בו הסלעים מצויים יש משמעות רבה כי באזורנו קרינת השמש היעילה על המפנה הדרומי מייבשת אותו. הקרינה על מפנה צפוני פחותה ויעילה במידה קטנה באופן ממשי כפי שזה בא לידי ביטוי באיורים 3.1.7, 3.1.8. האורגניזמים הגדלים על המפנה הדרומי גורמים ליצירת גממיות (איורים 3.1.8, 3.1.9). הנגר העלי ממשטח כזה קטן בהרבה מהנגר במפנה הצפוני. גשם היורד על המדרון גורם להיווצרות פילם דק של מים על פני הסלע החלק (אלה הם השטחים המבריקים באיורים 3.1.10, 3.1.11), זמן רב לפני הופעת מים בפני השטח במדרון סדוק-הסלעים. המים הניגרים נספגים ומצטברים בכיסי הקרקע הבודדים במשטח הסלע ולמרגלות משטחי הסלע (איורים 3.1.12, 3.1.13).

איור 3.1.4: השפעת טיפוסי המסלע הנפוצים על משטר המים בתנאי מדבר.

איור 3.1.5: חצב מצוי בכיס קרקע שבמשטח סלע חלק המכוסה בחזזיות אפיליתיות. כמות המשקעים השנתית הממוצעת 100 מ"מ.

איור 3.1.6: חתך באבן גיר המצופה בחזזית על-סלעית (אפיליתית) המגינה עליו מהכוח ההרסני של טיפות הגשם. 1. חזזית אפיליתית, 2. סלע המקור.

איור 3.1.7: רכס רחמה, שכבת דולומיט קשה מכוסה על-ידי חזזיות אפיליתיות במדרון הפונה צפונה ובעל גממיות על פני המדרון החום הפונה דרומה.

איור 3.1.8: דולומיט קשה מכוסה על-ידי חזזיות אפיליתיות וחלק במדרון הסלע הפונה צפונה (N ) ובעל גממיות על פני המדרון החום הפונה דרומה (S).

איור 3.1.9: סלע מגומם כתוצאה מבליה ביוגנית במדבר.

איור 3.1.10: מחשוף סלע ליד משאבי שדה, הר הנגב, בעת גשם קל (כ- 1 מ"מ בשעה). השטחים המבריקים הם מקומות בהם שכבת מים רציפה מצויה על פני הסלע ונגר עלי מתחיל.

איור 3.1.11: מחשוף סלע גיר וכביש אספלט, מקומות בהם החל נגר עלי.

איור 3.1.12: מחשוף סלע צור ולמרגלותיו רצועה צרה של צמחים חד-שנתיים המשגשגים על מי-נגר שמקורם בסלע החשוף. 1. עלי טבורית נטויה.

איור 3.1.13: מבט מהאויר של מדרון הר טיפוסי בסביבת שדה בוקר, הר הנגב, 1. תצורת שבטה (טורון), 2. צומח עשיר מתחת לשכבה הקשה, 3. ערוץ נחל (ואדי).

מגוון מיני הצמחים

מגוון המינים במשטחי הסלע קשור לגודל השטח בכל אחת מרמות הארגון בהן דנים. נתחיל מהשפעת גודלם של משטחי הסלע במסגרת של הר אחד – כלומר ברמה של חברת הצמחים. המשמעות של גודל משטח הסלע היא שככל שהמשטח גדול יותר גדל הסיכוי לחזרה על מיקרו-בתי-גידול. ככל שיש מגוון גדול יותר של מיקרו-בתי-גידול שונים, מספר המינים שעשויים להתפתח במקום גבוה יותר. השוויתי עושר המינים בין הצומח במשטחי סלע (המסלע למטה מימין באיור 3.1.4), לבין צומח ה-shrub steppe המתפתח על סלעים סדוקים (הקרקע – ליתוסול; למטה משמאל באיור 3.1.4) על-ידי בדיקה בחלקים שונים של הר הנגב. נרשמו שמות המינים ומספר הפרטים של כל אחד מהם על שבע יחידות רישום של 100 מ"ר כל אחת.
מגוון המינים חושב על פי 3 נוסחות:

  • 1. d = (S-1)/logN
  • 2. H – Shannon-Wiener Index = -SUM Pi ln Pi
  • 3. eH – Hill 1973 index

N = מספר הפרטים בתרשים, Ni = מספר פרטים של המין ה-i, Pi = Ni/N , S = מספר המינים.
בהר הנגב, בתחום בו כמות המשקעים בין 70 ל-100 מ"מ ממוצע שנתי, הושוו זוגות בתי גידול בארבע יחידות נוף שנמצאות על גרדיינט אקלימי (איור 14; ככל שהאתר נמצא יותר ימינה באיור התנאים בו לחים יותר). התמונה חוזרת על עצמה בכל ארבעת המקומות; על גבי הליתוסול מגוון המינים בכל שלוש דרכי החישוב נמוך בהשוואה למגוון במשטחי הסלע.

איור 3.1.14: ערכי מיגוון מינים שחושבו על פי פרמטרים שונים. היובש גובר מזוגות בתי הגידול שמימין שמאלה.

מוזכרים בעמוד זה