Tại sao chỉ có cỏ mọc trên thảo nguyên mà không có cây? Điều gì hạn chế sự phát triển của thực vật

Nước

Yếu tố quyết định ranh giới giữa rừng, thảo nguyên và hoang mạc chính là lượng mưa. Các vùng thảo nguyên thường chỉ nhận được 250–600 mm/năm, vừa ít hơn mức cần để cây gỗ phát triển bền vững, vừa nhiều hơn mức biến đất đai thành sa mạc.

(Ảnh minh họa)

Trong khi các loài cỏ cần ít nước, rễ nông, vòng đời ngắn, thì cây gỗ lại có hệ thống thân lá đồ sộ với nhu cầu nước khổng lồ. Một cây bạch đàn trưởng thành có thể bốc hơi tới 200 lít nước/ngày vào mùa hè.

Với điều kiện như vậy, hạt cây dù nảy mầm trong mùa mưa cũng khó sống sót qua mùa khô vì không đủ nguồn nước ổn định để phát triển thành cây trưởng thành. Ngược lại, các loài cỏ có vòng đời ngắn, tốc độ sinh trưởng nhanh nên có thể kịp ra hạt trước khi chết khô và tái sinh ngay khi mùa mưa quay lại.

Gió

Thảo nguyên là nơi gió mạnh gần như quanh năm, đặc biệt vào mùa đông - xuân. Với tốc độ gió thường xuyên trên 5 m/s, những luồng gió mạnh này không gây tổn hại nhiều cho cỏ nhưng lại có thể dễ dàng bẻ gãy hoặc nhổ bật những cây non chưa kịp bén rễ.

(Ảnh minh họa)

Nhiều thí nghiệm trồng cây cho thấy, khi cây vượt quá 1,5 m, lực gió tác động lên thân và rễ tăng mạnh. Ở những vùng đất khô, tơi, rễ khó bám sâu, cây non rất dễ bị gió “quật đổ”. Trong một thử nghiệm của Viện Khoa học Trung Quốc, tỷ lệ sống sót sau 3 năm của cây trồng chỉ dưới 12%. Có thể nói, cây còn chưa kịp lớn thì đã bị gió “xóa sổ từ gốc”.

Lớp “tầng tích canxi” dưới mặt đất

Mỗi mùa mưa, nước thấm xuống đất kéo theo các khoáng chất hòa tan, nhưng vì lượng mưa không đủ nhiều, chúng chỉ tích tụ ở lớp đất nông. Đến mùa khô, nước bốc hơi còn khoáng chất đọng lại, dần hình thành một lớp “tầng tích canxi” rắn chắc, nằm ở độ sâu 0,5–1 m.

Lớp đất cứng này có thể dày hơn 15 cm, trở thành rào cản tự nhiên ngăn rễ cây chọc sâu xuống để hút nước ngầm. Không thể vươn rễ xuống sâu, cây càng khó sống sót trong mùa khô. Trong khi đó, cỏ chỉ cần lớp đất nông vài chục centimet để phát triển, nên chúng không bị ảnh hưởng bởi tầng tích canxi.

Hỏa hoạn tự nhiên

Vào mùa khô, cỏ chết đi tạo thành lớp vật liệu dễ bén lửa. Chỉ cần một tia lửa nhỏ, gió lớn sẽ khiến lửa lan rất nhanh, tạo ra các đám cháy thảo nguyên rộng lớn. Cỏ sau cháy có thể tái sinh mạnh mẽ nhờ rễ và mô phân sinh vẫn còn nguyên, nhưng cây non thì dễ dàng bị thiêu rụi hoàn toàn, khiến khả năng tồn tại của chúng càng mong manh.

(Ảnh minh họa)

Động vật ăn cỏ

Thảo nguyên là nơi sinh sống của vô số động vật ăn cỏ như hươu, linh dương, bò rừng… Chúng chủ yếu ăn cỏ, nhưng lại đặc biệt thích cây non vì mềm, mọng nước và giàu dinh dưỡng.

Cây gỗ có mô phân sinh nằm trên mặt đất, rất dễ bị động vật gặm mất khiến cây không thể tiếp tục phát triển. Ngược lại, mô phân sinh của cỏ nằm sát mặt đất hoặc thấp hơn, khiến chúng an toàn hơn trước sự tàn phá của đàn thú.

Dù điều kiện tự nhiên cực kỳ khắc nghiệt, thảo nguyên vẫn có thể xuất hiện một vài cây đơn lẻ. Nhưng đó thường là những cá thể có sức sống đặc biệt mạnh mẽ, lại may mắn tránh được động vật ăn cỏ và các đợt cháy lớn.