Seorang peneliti biologi alam C. Hart Merriem pada tahun 1889 mengemukan sebuah model persebaran di gunung San Fransisco dari kaki hingga puncaknya berdasarkan pada variasi ketinggiannya. Model tersebut ternyata sejalan dengan pola persebaran tumbuhan dari garis ekuator hingga ke arah utara ataupun selatan. Merriem berkesimpulan bahwah tipe tumbuhan disuatu daerah banyak dipengaruhi oleh temperature.
Karena temperatur berubah sesuai dengan ketinggian
sebagaimana pula garis lintang (latitude) selatan dan utara.
Selanjutnya ternyata penelitian lain membuktikan bahwa faktor kelembaban lebih berpengaruh besar dibandingkan faktor temperature. Selain kedua factor tersebut curah hujan juga merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap tipe tumbuhan. Curah hujan tinggi sangat dibutuhkan oleh tumbuhan berukuran besar. Sebaliknya pada daerah dengan curah hujan rendah tipe tumbuhannya akan dominasi oleh tumbuhan kecil, belukar, padang rumput hingga kaktus atau tanaman padang pasir lainnya.
Komunitas tumbuhan di dunia dapat dibagi menjadi empat tipe yaitu hutan, padang rumput dan gurun dan tundra. Pembagian ini didasarkan pada perubahan naik garis lintang (yang berarti terjadi penurunan temperature). Macam tumbuhan tersebar sepanjang perubahan kekeringan atau penurunan kelembaban. Berikut akan diuraikan ketiga tipe komunitas tersebut.
1. Hutan
a. Hutan Hujan basah
Di daerah hutan basah tropika terdiri dari berbagai macam spesies, yang mungkin berbeda dengan yang lain. Namun, hutan-hutan basah tropis ini memiliki kesamaan yaitu sepenjang tahun hutan basah mendapatkan air yang cukup dan keadaan alamnya mendukung terjadinya pertumbuhan yang lama sehingga menyebabkan komunitas hutan tersebut menjadi kompleks. Misalnya terdapat didaerah
tropika dan subtropika yang ada di Indonesia, daerah Australia bagian utara, Papua (Irian Jaya) bagian timur, Afrika Tengah dan Amerika Tengah. Tumbuhan khas di daerah ini adalah liana dan epifit.
b. Hutan Musim Tropika
Hutan musim tropika merupakan hutan yang berada pada daerah tropis yang memiliki iklim basah tetapi kemarau yang jadi juga cukup panjang. Kemarau yang panjang dicirikan dengan pohon-pohon yang merontokkan daunnya. Hal tersebut sebagai bentuk adapatasi untuk mengurangi tingkat penguapan yang terjadi. Hutan musim tropika ini banyak dijumpai di India, Pakistan, dan Bangladesh.
c. Hutan Gugur
Hutan hujan gugur atau disebut juga decideus forest banyak ditemukan pada wilayah negara yang mengalami empat musim seperti Amerika Utara, eropa, Jepang dan sebagian Australia. namun yang paling khas adanya hutan gugur, yang dibabkan oleh hal-hal berikut:
1) Curah hujan antara 750-1000 mm/pertahun terjadi merata sepanjang tahun, serta adanya musim dingin dan panas. Dengan adanya musim dingin dan panas tumbuhan akan melakukan penyesuaian dengan menggurkan daunnya menjelang datangnya musim dingin.
2) Musim yang mendahului musim dingin disebut musim gugur. Tumbuhan menahun pertumbuhannya akan terhenti sejak musim gugur hingga musim semi. Sedangkan tumbuhan semusim akan mati pada musim dingin, yang tertinggal hanya bijinya. Tumbuhan yang tahan terhadap dingin akan berkecambah menjelang musim panas.
3) Jenis pohon yang banyak ditemukan pada hutan gugur antara lain maple, oak, beck dan elm.
d. Hutan Hujan iklim sedang (Temperate Rainforest) Hutan hujan iklim sedang merupakan hutan dengan dengan ciri memiliki pepohonan dengan ukuran tinggi. Jenis tumbuhan pada hutan ini lebih sedikit jika dibandingkan jenis pada hutan hujan tropis. Hutan ini di Australia disebut hutan Eucalyptus sangangkan di Amerika disebut wood forest.
e. Hutan Taiga
Hutan taiga adalah hutan yang dominasi oleh tumbuhan yang memiliki bentuk seperti jarum.
Jenis pohon-pohon yang ditemukan pada hutan taiga misalnya kornifera, terutama pohon spruce (picea), alder (alnus), birch (betula) dan juniper (juniperus).
Daerah taiga merupakan bioma yang hanya terdiri dari satu spesies pohon. Hutan taiga kebanyakan dapt dijumpai pada daerah belahan bumi bagian utara (Siberia Utara, Rusia, Kanada Tengah dan Utara).
Perbedaan antara musim dingin dan musim panas sangat tinggi.
2. Padang Rumput
Padang rumput dapat ditemui tumbuh di daerah tropis sampai subtropis, seperti Australia, Amerika Serikat, Amerika Utara, Asia, dan Rusia bagian selatan. Curah hujan di dearah ini pada umumnya 250 mm-750 mm/tahun. Tetapi ada juga daerah padang rumput yang curah hujannya mencapai 1000 mm/tahun tetapi hujan turun tidak teratur. Jenis tumbuhan yang hidup di padang rumput adalah rumput-rumputan yang telah teradaptasi dengan kondisi lingkungan yang mempunyai porositas dan drainase rendah. Jenis rumput yang tumbuh adalah rumput kerbau (buffalo grasses) dan rumput indian (indian grasses) sehingga daerahnya cocok untuk peternakan.
Padang rumput dibedakan menjadi dua jenis yaitu a. Stepa adalah padang rumput yang kering dan tidak
di tumbuhi oleh semak-semak.
b. Sabana adalah padang rumput yang kering dan ditmbuhi semak-semak. Sabana terdapat di suatu daerah peralihan antara padang rumput dan hutan.
Sabana terjadi bukan karena faktor iklim, namun akibat faktor tanah ataupun kebakaran hutan yang jadi secara berulang-ulang. Saban di Indonesia terdapat di Nusa Tenggara Timur dan Papuan bagian tenggara.
3. Gurun
Daerah gurun banyak terdapat di daerah tropis yang berbatasan dengan daerah padang rumput. Keadaan alam dari
padang rumput kea rah gurun biasanya semakin jauh semakin gersang. Curah hujan di daerah gurun sekitar 250 mm/tahun atau kurang. Hujan turun tidak teratur dan hujan lebat jarang terjadi. Pancaran matahari sangat terik dan terjadi penguapan yang tinggi sehingga suhu sangat panas disiang hari. Suhu dapat mencapai lebih dari 40oC pada musim panas. Perbedaan suhu antara siang dan malam (amplitude harian) sangat besar.
Tumbuhan yang dapat beradaptasi terhadap air dan penguapan yang sangat cepat adalah karakter tumbuhan yang dapat hidup menahun didaerah gurun. Tumbuhan yang hidup digurun umumnya memiliki daun kecil seperti duri atau tidak berduri. Tumbuhan tersebut dapat mengambil air di daerah yang dalam karena memiliki akar yang panjang dan dapat menyimpan air tersebut dalam jaringan sponsnya.
4. Tundra
Tundra merupakan padang lumut yang terdapat di daerah kutub sehingga iklimnya pun iklim kutub. Musim dinginnya sangat panjang, yaitu selama sembilan bulan dan musim panasnya selama tiga bulan. Pada musim panas tumbuhan lumut sphagnum dan lichenes tumbuh subur menutupi seluruh permukaan tanah. Selama musim panas yang pendek ini, tumbuh biji salix juga tumbuh. Daerah tundra umumnya ditemukan di daerah belahan bumi utara dan kebanyakan terletak didaerah kutub utara. Daerah ini memiliki musim dingin yang panjang serta gelap dan musim panas yang terjadi terus menerus. Daerah tundra di kutub dapat mengalami gelap sampai berbulan-bulan, karena matahari hanya mencapai
23 1/2o LU/LS. Didaerah tundra tidak ditemukan adanya pepohonan yang tinggi.