ทุ่งหญ้าเป็นพื้นที่ที่พืชพรรณส่วนใหญ่มีหญ้า ( Poaceae ) อย่างไรก็ตามยังพบ กก ( Cyperaceae ) และกก ( Juncaceae ) ร่วมกับ พืชตระกูลถั่วเช่นโคลเวอร์และสมุนไพร อื่นๆ ในสัดส่วนที่แตกต่างกัน ทุ่งหญ้าเกิดขึ้นตามธรรมชาติในทุกทวีป ยกเว้นแอนตาร์กติกาและพบได้ในภูมิภาคนิเวศ ส่วนใหญ่ ของโลกนอกจากนี้ ทุ่งหญ้ายังเป็นหนึ่งในไบโอม ที่ใหญ่ที่สุด บนโลกและครอบงำภูมิประเทศทั่วโลก[1]ทุ่งหญ้ามีหลายประเภท ได้แก่ ทุ่งหญ้าธรรมชาติ ทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติ[2]และทุ่งหญ้าเพื่อการเกษตร[1] ทุ่งหญ้า เหล่านี้ครอบคลุมพื้นที่ 31–69% ของโลก[3] [4]
คำจำกัดความของคำว่าทุ่งหญ้ามีหลากหลาย ดังนี้:
ทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติเป็นหมวดหมู่ย่อยทั่วไปของไบโอมทุ่งหญ้า[5]สามารถกำหนดได้ดังนี้:
พวกเขายังสามารถอธิบายได้ดังต่อไปนี้:
ทุ่งหญ้ากึ่ง ธรรมชาติมีอยู่หลายประเภท เช่นทุ่ง หญ้าแห้ง [9]
กรามินอยด์เป็นสิ่งมีชีวิต ที่มีความหลากหลายมากที่สุด ชนิดหนึ่ง พวกมันแพร่หลายไปทั่วในช่วงปลายยุคครีเทเชียสและพบอุจจาระไดโนเสาร์ที่กลายเป็น ฟอสซิลซึ่งมี ไฟโตลิธของหญ้าหลายชนิด ซึ่งรวมถึงหญ้าที่เกี่ยวข้องกับข้าวและไผ่ใน ปัจจุบัน ด้วย
การปรากฏตัวของภูเขาทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกาใน ยุค ไมโอซีนและไพลโอซีนซึ่งเป็นช่วงเวลาประมาณ 25 ล้านปี ก่อให้เกิดภูมิอากาศแบบทวีปที่เอื้อต่อการเติบโตของทุ่งหญ้า[10]
เมื่อประมาณ 5 ล้านปีก่อน ในยุคไมโอซีนตอนปลายในโลกใหม่และยุคไพลโอซีนในโลกเก่า ทุ่งหญ้าที่แท้จริงแห่งแรกเกิดขึ้น ไบโอมป่าที่มีอยู่เดิมลดน้อยลง และทุ่งหญ้าก็แพร่หลายมากขึ้น เป็นที่ทราบกันดีว่าทุ่งหญ้ามีอยู่ในยุโรปตลอดช่วงไพลสโตซีน (1.8 ล้านปีหลัง) [9]หลังจากยุคน้ำแข็งไพลสโตซีน (พร้อมกับยุคน้ำแข็งและยุคน้ำแข็งระหว่างน้ำแข็ง ) ทุ่งหญ้าก็ขยายตัวในสภาพอากาศที่ร้อนและแห้งแล้งมากขึ้น และเริ่มกลายเป็นลักษณะภูมิประเทศที่โดดเด่นทั่วโลก[10]เนื่องจากทุ่งหญ้ามีอยู่มานานกว่า 1.8 ล้านปี จึงมีความแปรปรวนสูง ตัวอย่างเช่นทุ่งหญ้าสเตปป์-ทุนดรามีมากในยุโรปตอนเหนือและตอนกลาง ในขณะที่ทุ่งหญ้าแห้งแล้งมีมากกว่าในพื้นที่เมดิเตอร์เรเนียน[9]ในยุโรปที่มีอากาศอบอุ่น ช่วงของประเภทค่อนข้างกว้างและยังกลายเป็นเอกลักษณ์เฉพาะเนื่องมาจากการแลกเปลี่ยนสายพันธุ์และวัสดุทางพันธุกรรมระหว่างไบโอมที่แตกต่างกัน
ทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติปรากฏขึ้นครั้งแรกเมื่อมนุษย์เริ่มทำการเกษตร ดังนั้นเพื่อการเกษตร ป่าไม้จึงถูกถางทิ้งในยุโรป ทุ่งหญ้าและทุ่งเลี้ยงสัตว์โบราณเป็นส่วนที่เหมาะสำหรับการเพาะปลูก ทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติเกิดขึ้นจากพื้นที่เหล่านี้[9]อย่างไรก็ตาม ยังมีหลักฐานที่แสดงให้เห็นถึงการคงอยู่ของทุ่งหญ้าธรรมชาติในยุโรป ซึ่งแต่เดิมได้รับการดูแลโดยสัตว์กินพืชป่าตลอดช่วงโฮโลซีนก่อนยุคหินใหม่[11] [12]การกำจัดพืชโดยสัตว์กินหญ้าและต่อมาโดยเกษตรกรที่ตัดหญ้าทำให้พืชชนิดอื่นๆ อยู่ร่วมกัน ต่อมา ความหลากหลายทางชีวภาพของพืชได้พัฒนาขึ้น นอกจากนี้ สายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ที่นั่นก็ปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่[9]
พื้นที่ทุ่งหญ้าส่วนใหญ่ถูกเปลี่ยนให้เป็นพื้นที่เพาะปลูกและหายไปอีกครั้ง พื้นที่ทุ่งหญ้ากลายเป็นพื้นที่เพาะปลูกถาวรเนื่องจากปริมาณอินทรียวัตถุลดลงอย่างต่อเนื่อง[13]ปัจจุบันทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติมักตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ไม่เหมาะสมสำหรับการเกษตร[9]
ทุ่งหญ้าที่เต็มไปด้วยชุมชนพืชป่าที่ไม่ได้เพาะปลูก ("ทุ่งหญ้าที่ไม่ได้รับการปรับปรุง") อาจเรียกได้ว่าเป็นที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติหรือ "กึ่งธรรมชาติ" แม้ว่าชุมชนพืชจะเป็นธรรมชาติ แต่การดำรงอยู่ของทุ่งหญ้าขึ้นอยู่กับกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การเลี้ยงสัตว์และการตัดหญ้า ทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติประกอบด้วยพืชป่าหลายชนิด เช่น หญ้า กก กก และสมุนไพร พบพืช 25 ชนิดต่อพื้นที่ 100 ตารางเซนติเมตร[9]บันทึกของยุโรปที่พบในทุ่งหญ้าแห่งหนึ่งในเอสโตเนียระบุว่ามีพืช 76 ชนิดในพื้นที่ 1 ตารางเมตร[9]ทุ่งหญ้าชอล์กในอังกฤษสามารถเป็นแหล่งอาศัยของพืชได้มากกว่า 40 ชนิดต่อตารางเมตร
ในหลายส่วนของโลก มีตัวอย่างเพียงไม่กี่ตัวอย่างที่รอดพ้นจากการปรับปรุงการเกษตร (การใส่ปุ๋ย การกำจัดวัชพืช การไถ หรือการปลูกซ้ำ) ตัวอย่างเช่น ทุ่งหญ้าในอเมริกาเหนือดั้งเดิมหรือทุ่งดอกไม้ป่าที่ราบต่ำในสหราชอาณาจักรนั้นหายากในปัจจุบัน และพืชป่าที่เกี่ยวข้องก็ถูกคุกคามเช่นกัน สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่อุดมสมบูรณ์มักเกี่ยวข้องกับความหลากหลายของพืชป่าในทุ่งหญ้าที่ "ยังไม่ได้รับการปรับปรุง" นอกจากนี้ยังมีนกหลายสายพันธุ์ที่เป็น "ผู้เชี่ยวชาญ" ในทุ่งหญ้า เช่น นกปากซ่อมและนกอีโก้ง[14]เนื่องจากทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติถูกเรียกว่าเป็นระบบนิเวศที่มีสายพันธุ์มากที่สุดแห่งหนึ่งในโลกและเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยที่จำเป็นสำหรับผู้เชี่ยวชาญหลายๆ คน รวมถึงแมลงผสมเกสรด้วย[8]จึงมีแนวทางมากมายในการอนุรักษ์ในปัจจุบัน
ทุ่งหญ้าที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อการเกษตร ซึ่งครอบงำภูมิทัศน์ทางการเกษตรแบบเข้มข้นในปัจจุบัน มักจะขาดพันธุ์พืชป่า เนื่องจากความหลากหลายดั้งเดิมของพืชถูกทำลายจากการเพาะปลูกและการใช้ปุ๋ย
ทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติของยุโรปเกือบ 90% ไม่มีอยู่อีกต่อไปเนื่องจากเหตุผลทางการเมืองและเศรษฐกิจ การสูญเสียนี้เกิดขึ้นในศตวรรษที่ 20 [7]ทุ่งหญ้าในยุโรปตะวันตกและยุโรปกลางหายไปเกือบหมด เหลืออยู่บ้างในยุโรปตอนเหนือ[7]
น่าเสียดายที่สัตว์หลายชนิดที่อยู่ในบัญชีแดงเป็นสัตว์เฉพาะถิ่นที่อาศัยอยู่ในทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติและได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงภูมิประเทศอันเนื่องมาจากการเกษตรในศตวรรษที่แล้ว[15]
ชุมชนพืชป่าดั้งเดิมถูกแทนที่ด้วยการปลูกพืชเชิงเดี่ยวโดยใช้หญ้าและโคลเวอร์พันธุ์ต่างๆ เช่นหญ้าไรย์และโคลเวอร์ขาวในหลายส่วนของโลก ทุ่งหญ้าที่ "ไม่ได้รับการปรับปรุง" ถือเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยประเภทหนึ่งที่ถูกคุกคามมากที่สุด และเป็นเป้าหมายในการได้มาซึ่งกลุ่มอนุรักษ์สัตว์ป่าหรือเพื่อขอรับเงินช่วยเหลือพิเศษจากเจ้าของที่ดินที่ได้รับการสนับสนุนให้จัดการอย่างเหมาะสม
พืชพรรณในทุ่งหญ้าสามารถแตกต่างกันได้มากขึ้นอยู่กับประเภทของทุ่งหญ้าและความแข็งแรงของหญ้าที่ได้รับผลกระทบจากการกระทำของมนุษย์ ต้นไม้ที่ได้รับความนิยมในทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติ ได้แก่Quercus robur , Betula pendula , Corylus avellana , Crataegusและสมุนไพรอีกหลายชนิด[16]
ในทุ่งหญ้าชอล์กพืชอาจมีความสูงได้ตั้งแต่สูงมากไปจนถึงเตี้ยมาก หญ้าที่ค่อนข้างสูงสามารถพบได้ในทุ่งหญ้าสูงในอเมริกาเหนือ ทุ่ง หญ้า ในอเมริกาใต้และทุ่งหญ้าสะ วันนา ในแอฟริกาพืชที่มีเนื้อไม้ ไม้พุ่ม หรือต้นไม้สามารถพบได้ในทุ่งหญ้าบางแห่ง เช่น ทุ่งหญ้าสะวันนา ทุ่งหญ้าที่มีพุ่มไม้ หรือทุ่งหญ้ากึ่งป่า เช่น ทุ่งหญ้าสะวันนาในแอฟริกาหรือทุ่งหญ้าไอบีเรีย[17]
หญ้า เป็นไม้ ดอก และไม้ยืนต้นที่เติบโตหนาแน่นในสภาพอากาศที่ มีปริมาณ น้ำฝน ประจำปี ระหว่าง 500 ถึง 900 มิลลิเมตร (20 ถึง 35 นิ้ว) [18]ระบบรากของหญ้าและไม้ล้มลุก ยืนต้น ก่อตัวเป็นพรมที่ซับซ้อนซึ่งยึดดินไว้ในตำแหน่ง
ทุ่งหญ้าเป็นแหล่งรวมของสัตว์ขนาดใหญ่จำนวนมากบนโลก ได้แก่ เสือจากัวร์ สุนัขป่าแอฟริกา สัตว์จำพวก แอนทิโลป เฟอร์เร็ ตตีนดำควายป่าทุ่ง นกกระจอก ภูเขา ช้างแอฟริกา เสือซุนดา แรดดำ แรดขาว ช้างสะวันนา แรดนอเดียวใหญ่ ช้างอินเดีย และสุนัขจิ้งจอกนางแอ่น สัตว์กินพืช สัตว์ในฝูง และสัตว์นักล่าในทุ่งหญ้า เช่น สิงโตและเสือชีตาห์อาศัยอยู่ในทุ่งหญ้าสะวันนาของแอฟริกา[19] ไร ตัวอ่อนแมลงไส้เดือนฝอยและไส้เดือน อาศัยอยู่ในดินลึก ซึ่งสามารถลึกลงไปใต้ดิน 6 เมตร (20 ฟุต) ในทุ่งหญ้าที่ไม่ได้รับการรบกวนบนดินที่อุดม สมบูรณ์ที่สุดในโลก สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเหล่านี้ร่วมกับเชื้อรา ที่อาศัยร่วมกัน ขยายระบบราก แยกดินแข็ง เสริมด้วยยูเรียและปุ๋ยธรรมชาติอื่นๆ ดักจับแร่ธาตุและน้ำ และส่งเสริมการเจริญเติบโต เชื้อราบางชนิดทำให้พืชต้านทานการโจมตีของแมลงและจุลินทรีย์ได้ดีขึ้น[20]
ทุ่งหญ้าทุกรูปแบบเป็นแหล่งอาศัยของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สัตว์เลื้อยคลาน นก และแมลงหลากหลายชนิด สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ทั่วไปได้แก่ วิล เดอบีส ต์สีน้ำเงิน ไบ ซันอเมริกันตัวกินมดยักษ์และม้าพเชวัลสกี[21 ]
พืชและสัตว์ที่อาศัยอยู่ในทุ่งหญ้าเชื่อมโยงกันผ่านเครือข่ายปฏิสัมพันธ์ที่ไร้ขีดจำกัด แต่การกำจัดสายพันธุ์สำคัญ เช่น ควายป่าและสุนัขทุ่งหญ้าในพื้นที่ทางตะวันตกของอเมริกา และการนำสายพันธุ์ต่างถิ่น เข้ามา เช่น คางคกอ้อยในออสเตรเลียตอนเหนือ ได้ทำลายสมดุลของระบบนิเวศเหล่านี้ และสร้างความเสียหายให้กับสายพันธุ์อื่นๆ จำนวนมาก[19]ทุ่งหญ้าเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์ที่งดงามที่สุดหลายชนิดบนโลก เช่น ช้าง ควายป่า สิงโต และนักล่าพบว่าสัตว์เหล่านี้สามารถล่อเหยื่อได้ แต่เมื่อการล่าสัตว์ไม่ได้รับการควบคุมหรือดำเนินการอย่างผิดกฎหมาย สายพันธุ์ต่างๆ อาจสูญพันธุ์ได้[19]
ทุ่งหญ้าเป็นแหล่งบริการระบบนิเวศทั้งที่มีการตลาดและไม่มีการตลาดซึ่งมีความสำคัญพื้นฐานต่อการดำรงชีวิตของผู้คนทั่วโลกราวหนึ่งพันล้านคน[22]
ทุ่งหญ้า มีคาร์บอนในดินประมาณร้อยละ 20 ของโลก[3] พืช ล้มลุก (ไม่ใช่ไม้) ครอบงำทุ่งหญ้า และคาร์บอนถูกกักเก็บในรากและดินใต้ดิน คาร์บอนจากชีวมวลที่อยู่เหนือพื้นดินมีอายุสั้นเนื่องจากการเลี้ยงสัตว์ ไฟ และการแก่ก่อนวัย สายพันธุ์ทุ่งหญ้ามีระบบรากที่มีเส้นใยที่กว้างขวาง โดยหญ้ามักคิดเป็น 60-80% ของคาร์บอนจากชีวมวลในระบบนิเวศนี้ ชีวมวลใต้ดินนี้สามารถขยายลงไปได้หลายเมตรใต้พื้นดินและกักเก็บคาร์บอนไว้ในดินจำนวนมาก ส่งผลให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์และมีปริมาณอินทรียวัตถุสูง ด้วยเหตุนี้ คาร์บอนในดินจึงคิดเป็นประมาณ 81% ของคาร์บอนทั้งหมดในระบบนิเวศในทุ่งหญ้า ความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดระหว่างคาร์บอนในดินและชีวมวลใต้ดินทำให้กลุ่มคาร์บอนเหล่านี้ตอบสนองต่อความผันผวนของปริมาณน้ำฝนและอุณหภูมิประจำปีในระดับพื้นที่ที่กว้างได้ในลักษณะเดียวกัน เนื่องจากผลผลิตของพืชถูกจำกัดด้วยปริมาณน้ำฝนในทุ่งหญ้า คาร์บอนจึงสูงที่สุดในภูมิภาคที่มีปริมาณน้ำฝนมากที่สุด เช่น ทุ่งหญ้าที่มีหญ้าสูงในเขตอบอุ่นชื้นของสหรัฐอเมริกา ในทำนองเดียวกัน เมื่ออุณหภูมิในแต่ละปีเพิ่มขึ้น ปริมาณคาร์บอนในทุ่งหญ้าจะลดลงเนื่องจากการคายระเหย เพิ่มขึ้น [23 ]
ทุ่งหญ้าได้รับความเสียหายจากการสูญเสียคาร์บอนอินทรีย์ จำนวนมาก เนื่องจากการรบกวนดิน การเสื่อมโทรมของพืช ไฟไหม้ การกัดเซาะ การขาดสารอาหาร และการขาดแคลนน้ำ ชนิด ความถี่ และความรุนแรงของการรบกวนอาจมีบทบาทสำคัญในสมดุลคาร์บอนอินทรีย์ในดิน ( SOC ) ของทุ่งหญ้า ชั้นหินแข็ง แนวทางการชลประทาน การทำให้ดินเป็นกรดการใส่ปูนขาวและ การจัดการ ทุ่งหญ้าล้วนส่งผลกระทบต่อปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ในทุ่งหญ้าได้[24]การจัดการทุ่งหญ้าที่ดีสามารถย้อนกลับการสูญเสียคาร์บอนในดินในอดีตได้[3] [25]ความสัมพันธ์ระหว่างความหลากหลายทางชีวภาพที่ได้รับการปรับปรุงกับการกักเก็บคาร์บอนเป็นหัวข้อของการวิจัย[26]
ยังไม่มีข้อตกลงที่ชัดเจนเกี่ยวกับปริมาณคาร์บอนที่สามารถกักเก็บในระบบนิเวศของทุ่งหญ้า ซึ่งสาเหตุส่วนหนึ่งมาจากวิธีการที่แตกต่างกันที่ใช้ในการวัดคาร์บอนอินทรีย์ในดินและชุดข้อมูลที่เกี่ยวข้องที่จำกัด นอกจากนี้ การสะสมคาร์บอนในดินยังเปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเวลาผ่านไปและในช่วงเวลาที่วัด ทำให้มีฐานข้อมูลหลักฐานไม่เพียงพอ[27]
ทุ่งหญ้าถือเป็นระบบนิเวศที่ถูกคุกคามมากที่สุดแห่งหนึ่ง[29]การสูญเสียทั่วโลกจากการเสื่อมโทรมของทุ่งหญ้าคาดว่าจะมีมูลค่ามากกว่า 7 พันล้านดอลลาร์ต่อปี[30]ตามข้อมูลของสหภาพนานาชาติเพื่อการอนุรักษ์ธรรมชาติ (IUCN) ภัยคุกคามที่สำคัญที่สุดต่อทุ่งหญ้าคือการใช้ที่ดินของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเกษตรและการทำเหมือง[31]ความเปราะบางของทุ่งหญ้าเกิดจากปัจจัยหลายประการ เช่น การจำแนกประเภทที่ไม่ถูกต้อง การปกป้องที่ไม่ดี และการเพาะปลูก[22]
ทุ่งหญ้ามีประวัติอันยาวนานของกิจกรรมและการรบกวน ของ มนุษย์[32]เพื่อเลี้ยงประชากรมนุษย์ที่เพิ่มขึ้น ทุ่งหญ้าส่วนใหญ่ของโลกถูกเปลี่ยนจากภูมิประเทศธรรมชาติเป็นทุ่งข้าวโพด ข้าวสาลี หรือพืชผลอื่น ๆ ทุ่งหญ้าที่ยังคงสภาพสมบูรณ์เป็นส่วนใหญ่จนถึงปัจจุบัน เช่นทุ่งหญ้าสะวันนา ในแอฟริกาตะวันออก เสี่ยงต่อการสูญหายไปจากการเกษตร[19]ทุ่งหญ้ามีความอ่อนไหวมากต่อการรบกวน เช่น ผู้คนล่าสัตว์และฆ่าสัตว์สายพันธุ์สำคัญ หรือการไถดินเพื่อเพิ่มพื้นที่สำหรับทำฟาร์ม
พืชพรรณในทุ่งหญ้าเป็นพืชที่เลียนแบบธรรมชาติ พืชพรรณเหล่านี้ยังคงโดดเด่นในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง โดยปกติแล้วเกิดจากการเลี้ยงสัตว์การตัดไม้ หรือไฟไหม้ธรรมชาติหรือที่มนุษย์สร้างขึ้น ซึ่งทั้งหมดนี้ทำให้ต้นกล้าของต้นไม้และพุ่มไม้ไม่สามารถเข้ามาตั้ง รกรากได้ [33]ทุ่งหญ้าที่กว้างใหญ่ไพศาลที่สุดในโลกบางแห่งพบได้ในทุ่งหญ้าสะวันนาของแอฟริกา และสัตว์กินพืชป่าและคนเลี้ยง สัตว์เร่ร่อน และวัว แกะ หรือแพะของพวกมันยัง คงอาศัยอยู่ ทุ่งหญ้ามีผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเนื่องจากมีอัตราการย่อยสลายของขยะที่ช้ากว่าสภาพแวดล้อมในป่า[34]
ทุ่งหญ้าอาจเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติหรือเป็นผลจากกิจกรรมของมนุษย์ วัฒนธรรมการล่าสัตว์ทั่วโลกมักจุดไฟเป็นประจำเพื่อรักษาและขยายพื้นที่ทุ่งหญ้าและป้องกันไม่ให้ต้นไม้และพุ่มไม้ที่ทนไฟลุกลาม ทุ่งหญ้าสูงในแถบมิดเวสต์ของสหรัฐอเมริกาอาจขยายไปทางตะวันออกถึงอิลลินอยส์อินเดียนาและโอไฮโอโดยการกระทำของมนุษย์ ทุ่งหญ้าจำนวนมากในยุโรปตะวันตกเฉียงเหนือพัฒนาขึ้นหลังจากยุคหินใหม่ เมื่อผู้คนค่อยๆ แผ้วถางป่าเพื่อสร้าง พื้นที่สำหรับเลี้ยงปศุสัตว์[35]
ทุ่งหญ้ามักเกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีปริมาณน้ำฝนประจำปีระหว่าง 600 มม. (24 นิ้ว) ถึง 1,500 มม. (59 นิ้ว) และอุณหภูมิเฉลี่ยรายปีอยู่ระหว่าง -5 ถึง 20 °C [36]อย่างไรก็ตาม ทุ่งหญ้าบางส่วนเกิดขึ้นในสภาพภูมิอากาศที่เย็นกว่า (-20 °C) และร้อนกว่า (30 °C) ทุ่งหญ้าสามารถดำรงอยู่ได้ในแหล่งที่อยู่อาศัยที่มักถูกรบกวนจากการเลี้ยงสัตว์หรือไฟไหม้ เนื่องจากการรบกวนดังกล่าวจะป้องกันไม่ให้พันธุ์ไม้บุกรุก ความอุดมสมบูรณ์ของพันธุ์ไม้มีสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในทุ่งหญ้าที่มีความอุดมสมบูรณ์ของดิน ต่ำ เช่นทุ่งหญ้าที่รกร้างและ ทุ่งหญ้า หินปูนซึ่งป้องกันไม่ให้พันธุ์ไม้บุกรุก เนื่องจากระดับสารอาหารที่ต่ำในดินอาจขัดขวางการเติบโตของพันธุ์ไม้และไม้พุ่ม สถานการณ์ทั่วไปอีกประการหนึ่งที่สัตว์ในทุ่งหญ้าที่โชคร้ายมักประสบคือการเผาไหม้พืชอย่างต่อเนื่อง ซึ่งได้รับเชื้อเพลิงจากออกซิเจนและสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงที่หมดอายุจำนวนมาก โดยที่ฝนไม่ตกทำให้ปัญหานี้ทวีความรุนแรงมากขึ้น[37]เมื่อไม่ถูกจำกัดด้วยปัจจัยอื่น ความเข้มข้นของ CO 2 ที่เพิ่มขึ้น ในอากาศจะเพิ่มการเติบโตของพืช เช่นเดียวกับประสิทธิภาพการใช้น้ำ ซึ่งมีความสำคัญมากในพื้นที่แห้งแล้ง อย่างไรก็ตาม ข้อดีของ CO 2 ที่เพิ่มขึ้น ถูกจำกัดด้วยปัจจัยต่างๆ เช่น ปริมาณน้ำและสารอาหาร ที่มีอยู่ โดยเฉพาะไนโตรเจน ดังนั้น ผลกระทบของ CO 2 ที่เพิ่มขึ้น ต่อการเติบโตของพืชจะแตกต่างกันไปตามรูปแบบภูมิอากาศในพื้นที่ การปรับตัวของสายพันธุ์ต่อข้อจำกัดด้านน้ำ และความพร้อมของไนโตรเจน การศึกษาบ่งชี้ว่าการสูญเสียสารอาหารอาจเกิดขึ้นเร็วขึ้นในพื้นที่แห้งแล้ง และด้วยปัจจัยต่างๆ เช่น องค์ประกอบของชุมชนพืชและการเลี้ยงสัตว์ การสะสมไนโตรเจนจากสารมลพิษในอากาศและแร่ธาตุ ที่เพิ่มขึ้น จากอุณหภูมิที่สูงขึ้นสามารถเพิ่มผลผลิตของพืชได้ แต่การเพิ่มขึ้นมักจะลดความหลากหลายทางชีวภาพ ลง เนื่องจากพืชที่เติบโตเร็วกว่าสามารถแข่งขันกับพืชชนิดอื่นได้ การศึกษาทุ่งหญ้าในแคลิฟอร์เนียพบว่าการเปลี่ยนแปลงของโลกอาจเร่งการลดลงของความหลากหลาย และสายพันธุ์ไม้มีแนวโน้มที่จะเกิดกระบวนการนี้มากที่สุด[23]
ความพยายามปลูกป่าที่ผิดพลาด เช่น เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามระดับโลกเพื่อเพิ่มการกักเก็บคาร์บอน อาจสร้างความเสียหายต่อทุ่งหญ้าและบริการระบบนิเวศหลัก[38] [39]ความพยายามฟื้นฟูที่เน้นที่ป่าสามารถสร้างความเสี่ยงในการอ่านผิดและจำแนกภูมิทัศน์ผิด[22]แผนที่ที่สร้างขึ้นโดยสถาบันทรัพยากรโลกร่วมกับIUCNระบุพื้นที่ 2 พันล้านเฮกตาร์ที่อาจฟื้นฟูป่า ได้ แผนที่นี้ถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่ารวมทุ่งหญ้าไว้ 900 ล้านเฮกตาร์[40] [41]คาดว่าหญ้าที่ไม่ใช่พันธุ์พื้นเมืองจะยังคงมีประสิทธิภาพดีกว่าพันธุ์พื้นเมืองภายใต้สภาพอากาศที่อบอุ่นและแห้งแล้งกว่าซึ่งเกิดขึ้นในทุ่งหญ้าหลายแห่งเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ[42]
ประเภทของการจัดการที่ดินที่ใช้ในทุ่งหญ้าสามารถนำไปสู่การสูญเสีย/เสื่อมโทรมของทุ่งหญ้าได้เช่นกัน ทุ่งหญ้าและระบบนิเวศเปิดอื่นๆ จำนวนมากต้องอาศัยการรบกวนเช่นไฟป่าการเผาที่ควบคุมได้และ/หรือการเลี้ยงสัตว์เพื่อให้คงอยู่ต่อไป แม้ว่าหัวข้อนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ก็ตาม[43]การศึกษาวิจัยในทุ่งหญ้าสูงกึ่งเขตร้อนของบราซิลพบว่าทุ่งหญ้าที่ไม่มีการจัดการที่ดินแบบดั้งเดิม ซึ่งใช้ไฟทุกสองปีและเลี้ยงสัตว์ในทุ่งหญ้าจำนวนมาก อาจหายไปภายใน 30 ปี[44]การศึกษาวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าทุ่งหญ้าภายในพื้นที่คุ้มครองซึ่งไม่อนุญาตให้มีไฟและห้ามเลี้ยงสัตว์ในทุ่งหญ้า ทุ่งหญ้าจะถูกแทนที่ด้วยพุ่มไม้ ( การบุกรุกพุ่มไม้ ) อย่างรวดเร็ว
พื้นที่ปกคลุมดินมีการเปลี่ยนแปลงตลอดหลายปีที่ผ่านมา ต่อไปนี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงระหว่างปี 1960 และ 2015 มีการลดจำนวนพื้นที่ทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติลงและมีพื้นที่เพิ่มขึ้นสำหรับพื้นที่เพาะปลูกป่าไม้ และพื้นที่ที่ใช้สำหรับโครงสร้างพื้นฐานและอาคาร รูปแบบเส้นและความหนาสัมพันธ์ของเส้นแสดงเปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ทั้งหมดที่มีการเปลี่ยนแปลง การเปลี่ยนแปลงน้อยกว่า 1% และชั้นพื้นที่ปกคลุมดินที่มีการเปลี่ยนแปลงน้อยกว่า 1% ทั้งหมด (เช่น พื้นที่ชุ่มน้ำกึ่งธรรมชาติและแหล่งน้ำ) จะไม่รวมอยู่ด้วย[15]
ในปี 2503 พื้นที่ส่วนใหญ่ 49.7% ถูกปกคลุมด้วยป่าไม้และยังมีทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติ (18.8%) มากกว่าพื้นที่เพาะปลูก (15.8%) ในปี 2558 การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นอย่างมาก พื้นที่ป่าไม้เพิ่มขึ้น (50.8%) และพื้นที่เพาะปลูกก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน (20.4%) แต่ทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติกลับลดลง แม้ว่าพื้นที่ดังกล่าวจะยังคงปกคลุมพื้นที่โลกส่วนใหญ่ (10.6%) ก็ตาม[15]
ทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติหนึ่งในสี่สูญหายไปเนื่องจากการเพิ่มความเข้มข้น กล่าวคือ ถูกเปลี่ยนเป็นพื้นที่เพาะปลูกหรือพื้นที่เลี้ยงสัตว์และป่าไม้[45]มีแนวโน้มว่าการเพิ่มความเข้มข้นจะเกิดขึ้นในทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติที่ราบเรียบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าดินมีความอุดมสมบูรณ์ ในทางกลับกัน ทุ่งหญ้าซึ่งเป็นพื้นที่ที่มักเกิดภาวะแห้งแล้งหรือมีผลผลิตต่ำ มีแนวโน้มที่จะคงอยู่ต่อไปเป็นทุ่งหญ้ากึ่งธรรมชาติมากกว่าทุ่งหญ้าที่มีดินอุดมสมบูรณ์และภูมิประเทศมีความลาดชันต่ำ[46]ยิ่งไปกว่านั้น การเข้าถึงที่ดินก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากทำให้การใส่ปุ๋ยง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่น หากตั้งอยู่ใกล้ถนน ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยี ทำให้การเพาะปลูกบนพื้นที่ที่มีความลาดชันมากขึ้นกลายเป็นเรื่องง่ายขึ้น ซึ่งส่งผลเสียต่อทุ่งหญ้า การจัดการทุ่งหญ้าก็เปลี่ยนแปลงไปอย่างถาวรเช่นกัน มีการใช้ปุ๋ยแร่ธาตุเพิ่มมากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น ขอบเขตและขอบทุ่งก็ถูกรื้อออกเพื่อขยายทุ่งและปรับพื้นดินให้เรียบเพื่อให้ใช้เครื่องจักรกลการเกษตรได้สะดวกขึ้น[15]
การศึกษาระดับมืออาชีพเกี่ยวกับทุ่งหญ้าแห้งจัดอยู่ในหมวดหมู่การจัดการทุ่งหญ้าซึ่งมุ่งเน้นไปที่บริการของระบบนิเวศที่เกี่ยวข้องกับทุ่งหญ้าแห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้งที่มีหญ้าเป็นส่วนใหญ่ของโลก ทุ่งหญ้าคิดเป็นประมาณ 70% ของพื้นที่ดินของโลก ดังนั้น วัฒนธรรมต่างๆ มากมาย รวมถึงวัฒนธรรมของสหรัฐอเมริกา จึงมีหนี้บุญคุณต่อเศรษฐกิจที่ทุ่งหญ้าของโลกมีให้ ไม่ว่าจะเป็นการผลิตสัตว์กินพืช การท่องเที่ยว บริการของระบบนิเวศ เช่น น้ำและอากาศสะอาด และการสกัดพลังงาน[47]
พื้นที่ทุ่งหญ้าขนาดใหญ่ได้รับผลกระทบจากการบุกรุกของไม้เนื้ออ่อนซึ่งหมายถึงการขยายตัวของพืชเนื้ออ่อนโดยทำลายชั้นไม้ล้มลุก การบุกรุกของไม้เนื้ออ่อนเกิดจากผลกระทบจากการกระทำของมนุษย์ (เช่น การตัดไม้ การเลี้ยงสัตว์มากเกินไป และการเลี้ยงสัตว์มากเกินไป) และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (เช่น ระดับ CO2 ที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศ) ซึ่งอาจส่งผลเสียร้ายแรงต่อระบบนิเวศที่สำคัญ เช่น ผลผลิตของดินและการเติมน้ำใต้ดิน
แม้ว่าจะมีการตระหนักมากขึ้นถึงความสำคัญของทุ่งหญ้า แต่ความเข้าใจเกี่ยวกับทางเลือกในการฟื้นฟูยังคงจำกัดอยู่[48]ต้นทุนในการฟื้นฟูทุ่งหญ้าแตกต่างกันมากและข้อมูลที่เกี่ยวข้องก็มีไม่เพียงพอ[49]การฟื้นฟูทุ่งหญ้าที่ประสบความสำเร็จมีหลายมิติ เช่น การยอมรับในนโยบาย การทำให้ตัวบ่งชี้ความเสื่อมโทรมเป็นมาตรฐาน นวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์ การถ่ายทอดความรู้ และการแบ่งปันข้อมูล[50]
วิธีการและมาตรการการฟื้นฟูมีดังต่อไปนี้: [51]
ในช่วงปี 2021–2030 สมัชชาใหญ่แห่งสหประชาชาติได้ประกาศให้ทศวรรษแห่งการฟื้นฟูของสหประชาชาติเป็นทศวรรษแห่งการฟื้นฟู ซึ่งมีมติร่วมกันจากกว่า 70 ประเทศ นำโดยโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติและองค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ[53]
ประเภททุ่งหญ้าโดยSchimper (1898, 1903): [54]
ประเภทของทุ่งหญ้าโดย Ellenberg และ Mueller-Dombois (1967): [55]
การก่อตัวชั้น V ชุมชนพืชล้มลุกบนบก
ประเภททุ่งหญ้า โดย Laycock (1979): [56]
ทุ่งหญ้าเหล่านี้สามารถจำแนกได้เป็นทุ่งหญ้าเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน ทุ่งหญ้าสะวันนาและป่าพุ่มระดับน้ำฝนสำหรับทุ่งหญ้าประเภทดังกล่าวอยู่ระหว่าง 90 ถึง 150 เซนติเมตรต่อปี หญ้าและต้นไม้ที่กระจัดกระจายเป็นสัตว์ทั่วไปในเขตนิเวศนั้น เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ขนาดใหญ่ เช่นวิลเดอบีสต์ ( Connochaetes taurinus ) และม้าลาย ( Equus zebra ) ทุ่งหญ้าเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนที่สำคัญ ได้แก่ทุ่ง หญ้า Llanosในอเมริกาใต้[57]
ทุ่งหญ้าละติจูดกลาง ได้แก่ทุ่งหญ้าและทุ่งหญ้าแปซิฟิกของอเมริกาเหนือ ปั มปัสของอาร์เจนตินาบราซิลและอุรุกวัยทุ่งหญ้า หินปูน และทุ่ง หญ้า สเตปป์ของยุโรป ทุ่ง หญ้าเหล่านี้จัดอยู่ในไบโอมทุ่งหญ้าสะวันนาและพุ่มไม้ในเขตอบอุ่นทุ่งหญ้าสะวันนาและพุ่มไม้ในเขตอบอุ่น ทุ่งหญ้าในเขตอบอุ่นเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์กินพืชขนาดใหญ่หลายชนิดเช่นควายป่าละมั่งม้าลายแรดและม้าป่าสัตว์กินเนื้อเช่นสิงโตหมาป่า เสือ ชีตาห์และเสือดาวยังพบได้ในทุ่งหญ้าในเขตอบอุ่น สัตว์อื่นๆ ในภูมิภาคนี้ ได้แก่กวางสุนัขทุ่งหญ้าหนูกระต่ายแจ็ก สกั๊งค์หมาป่างูจิ้งจอกนกฮูกแบดเจอร์นกแบล็กเบิร์ดตั๊กแตนนกกระจอกนกกระทาเหยี่ยวและไฮยีนา [ 58]
ทุ่งหญ้าที่ถูกน้ำท่วมตามฤดูกาลหรือตลอดปี เช่นเอเวอร์เกลดส์ในฟลอริดาแพนตานัลในบราซิลโบลิเวียและปารากวัยหรือเอสเตรอสเดลอีเบราในอาร์เจนตินาจัดอยู่ในไบโอมทุ่งหญ้าและทุ่งหญ้าสะวันนาที่ถูกน้ำท่วมร่วมกับทุ่งหญ้าสะวันนาที่ถูกน้ำท่วม และพบส่วนใหญ่ในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน สายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในทุ่งหญ้าเหล่านี้ปรับตัวได้ดีกับระบบอุทกวิทยาและสภาพดิน เอเวอร์เกลดส์ซึ่งเป็นทุ่งหญ้าที่ถูกน้ำท่วมที่ใหญ่ที่สุดในโลกนั้นอุดมไปด้วยพืชที่ให้เมล็ด 11,000 สายพันธุ์กล้วยไม้ 25 สายพันธุ์ นก 300 สายพันธุ์ และปลา 150 สาย พันธุ์
ทุ่งหญ้าน้ำคือทุ่งหญ้าที่ถูกน้ำท่วมโดยตั้งใจเป็นระยะเวลาสั้นๆ[59]
ทุ่งหญ้าที่ระดับความสูงที่ตั้งอยู่บนเทือกเขา สูง ทั่วโลก เช่นปาราโมในเทือกเขาแอนดิส ทุ่ง หญ้า เหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของไบโอมทุ่งหญ้าและพุ่มไม้บนภูเขาและอาจเป็นแบบเขตร้อน กึ่งเขตร้อน และเขตอบอุ่น พืชและสัตว์ที่พบในภูเขาเขตร้อนสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพอากาศที่เย็นและชื้น รวมถึงแสงแดดที่แรงจัดได้[60]
ทุ่งหญ้าทุ่งทุนดราในอาร์กติกที่ขั้วโลก มีหญ้าคล้ายกับทุ่งหญ้า บนภูเขา แต่ความชื้นในดินที่สูงทำให้ปัจจุบันทุ่งทุนดรามีหญ้าปกคลุมอยู่น้อยมาก อย่างไรก็ตาม ในช่วง ยุคน้ำแข็งเพลสโตซีน (เรียกกันทั่วไปว่ายุคน้ำแข็ง ) ทุ่งหญ้าที่เรียกว่าทุ่งทุนดราสเตปป์หรือทุ่งสเตปป์แมมมอธครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่ในซีกโลกเหนือ พื้นที่เหล่านี้หนาวเย็นและแห้งแล้งมากและมีชั้นดินเยือก แข็งใต้ผิวดิน (หรือที่เรียกว่าทุ่งทุนดรา) แต่ก็ยังคงเป็นระบบนิเวศทุ่งหญ้าที่มีความอุดมสมบูรณ์ซึ่งเป็นแหล่งอาศัยของสัตว์ต่างๆ มากมาย เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและสภาพอากาศชื้นขึ้นในช่วงต้นของโฮโลซีนทุ่งหญ้าสเตปป์แมมมอธส่วนใหญ่ก็เปลี่ยนเป็นป่า ในขณะที่พื้นที่ที่แห้งแล้งกว่าในยูเรเซียตอนกลางยังคงเป็นทุ่งหญ้า และกลายเป็นทุ่งหญ้าสเตปป์ยูเรเซียใน ปัจจุบัน [61]
ทุ่งหญ้าทะเลทรายประกอบด้วยพื้นที่ทุ่งหญ้าเบาบางที่ตั้งอยู่ในไบโอมทะเลทรายและพุ่มไม้แห้งแล้งอุณหภูมิที่สูงหรือต่ำมากเป็นลักษณะเฉพาะของทุ่งหญ้าประเภทนี้ ดังนั้น พืชและสัตว์จึงปรับตัวได้ดีเพื่อลดการสูญเสียน้ำ[62]
เขตนิเวศทุ่งหญ้าของไบโอมทุ่งหญ้าเขตอบอุ่น ทุ่งหญ้าสะวันนา และพุ่มไม้ ได้แก่:
ทุ่งหญ้าแคนเทอร์เบอรี-โอทาโกทัสซ็อค | นิวซีแลนด์ |
พุ่มไม้มัลกาในออสเตรเลียตะวันออก | ออสเตรเลีย |
ทุ่งหญ้าสะวันนาเขตอบอุ่นทางตะวันออกเฉียงใต้ของออสเตรเลีย | ออสเตรเลีย |
ทุ่งหญ้าสะวันนาเขตร้อนอาร์เนมแลนด์ | ออสเตรเลีย |
บรีกาโลว์ ซาวันนาเขตร้อน | ออสเตรเลีย |
ทุ่งหญ้าสะวันนาเขตร้อนคาบสมุทรเคปยอร์ก | ออสเตรเลีย |
ทุ่งหญ้าสะวันนาเขตร้อนคาร์เพนทาเรีย | ออสเตรเลีย |
ทุ่งหญ้าสะวันนา Einasleigh Uplands | ออสเตรเลีย |
ทุ่งหญ้าสะวันนาเขตร้อนของคิมเบอร์ลีย์ | ออสเตรเลีย |
มิตเชลล์กราสดาวน์ | ออสเตรเลีย |
ทุ่งหญ้าสะวันนาและทุ่งหญ้าทรานส์ฟลาย | อินโดนีเซีย , ปาปัวนิวกินี |
ทุ่งหญ้าสะวันนาเขตร้อนที่ราบวิกตอเรีย | ออสเตรเลีย |
ทุ่งหญ้าสะวันนาและทุ่งหญ้าเทไร-ดูอาร์ | ภูฏาน , อินเดีย , เนปาล |
ทุ่งหญ้าชายฝั่งอ่าวตะวันตก | เม็กซิโก , สหรัฐอเมริกา |
เบนิซาวัน | โบลิเวีย |
คัมโปส รูเปสเตรส | บราซิล |
เซอร์ราโด | โบลิเวียบราซิลปารากวัย |
พุ่มไม้และทุ่งหญ้า บนเกาะคลิปเปอร์ตัน | เกาะคลิปเปอร์ตันเป็นดินแดนโพ้นทะเลของฝรั่งเศส |
ทุ่งหญ้าสะวันนาในกอร์โดบา | อาร์เจนตินา |
ทุ่งหญ้าสะวันนาเกียนา | บราซิล , กายอานา , เวเนซุเอลา |
ชาโคชื้น | อาร์เจนติน่าบราซิลปารากวัยอุรุกวัย |
ลานอส | เวเนซุเอลา , โคลัมเบีย |
ทุ่งหญ้าสะวันนาในอุรุกวัย | อาร์เจนติน่าบราซิลอุรุกวัย |
พุ่มไม้เขตร้อนสูงในฮาวาย | ฮาวาย |
พุ่มไม้เตี้ยเขตร้อนของฮาวาย | ฮาวาย |
พุ่มไม้ทางตะวันตกเฉียงเหนือของฮาวาย | ฮาวาย , มิดเวย์อะทอลล์ |
{{cite book}}
: CS1 maint: ตำแหน่งขาดผู้จัดพิมพ์ ( ลิงค์ ){{cite book}}
: CS1 maint: ตำแหน่งขาดผู้จัดพิมพ์ ( ลิงค์ ){{cite book}}
: |work=
ไม่สนใจ ( ช่วยด้วย ){{cite book}}
: CS1 maint: อื่นๆ ( ลิงค์ )