Растения и животные тундры

Почему растения в тундре низкорослые?

Причина в корразии. Слово похоже на «коррозию» не только визуально, но и по своей сути – стремлению разрушать. Сильные ураганные ветра в зимний период перемещают глыбы льда, осколки пород, различные валуны, песок. Эта масса движется по тундре с разной скоростью, обтачивая и полируя все твердые предметы на своем пути. Какие растения в тундре могут противостоять ей? Таких нет! Все, что выше плотного покрова снега, срезается и уносится прочь.

Еще одним доводом в пользу карликовых видов растений является то обстоятельство, что поверхность земли оттаивает не глубже 50 см, а далее на 500 м простирается вечная мерзлота. Для борьбы с ветром и морозом нужна крепкая разветвленная корневая система, а 50 см не позволяют этого сделать.

Экологические угрозы

В связи с экстремальными условиями жизни в природной зоне тундре, многие не понимают, что это очень хрупкая экосистема. Загрязнения вследствие разлива нефти, большие грузовые машины, а также заводы нарушают окружающую среду. Деятельность человека также создает проблемы для водной флоры и фауны региона.

Основные экологические угрозы включают:

• Таяние вечной мерзлоты в результате глобального потепления способно радикально изменить местный ландшафт и оказать негативное воздействие на биоразнообразие.
• Истощение озонового слоя на Северном и Южном полюсах усиливает ультрафиолетовое излучение.
• Загрязнение воздуха может привести к смогу, загрязняющему лишайники, которые являются важным источником пищи для многих животных.
• Разведка нефти, газа, других полезных ископаемых, а также строительство трубопроводов, дорог может вызвать физические неудобства и фрагментацию среды обитания.
• Разливы нефти наносят колоссальный вред дикой природе и экосистеме тундры.
• Здания и дороги повышают температуру и давление на вечную мерзлоту, заставляя ее таять.
• Инвазивные виды истощают местную флору и уменьшают разнообразие растительного покрова.

↑ Флора и фауна тундры

Мир растений здесь скудный. В основном это мхи и лишайники, кустарники. Карликовые деревья (березка, ольховник, ивы) встречаются на южной границе тундры. Зато цветут летом цветы, которые пережили суровую зиму (лютики, полярные маки, багульник, незабудки). Красиво в августе и сентябре — зреют ягоды, а зелень меняет свой наряд на красный цвет, потом на желтый.

растения тундры фото

Для любителей тихой охоты, здесь настоящее раздолье, грибов очень много. Встречаются обильные заросли ягод — морошка, брусника, голубика.

В суровых условиях тундры обитает немало птиц и зверей. Это олени, лемминги, волки, песец. Представители птиц: утки, гуси, казарки, лебеди, куропатки, полярная сова, соколы. В озерах, реках, морях много рыбы (омуль, ряпушка, нельма).

животные тундры фото

В тундре много мошек, комаров из-за высокой влажности. Это настоящее испытание для людей и животных. Змеи вообще не водятся, встречаются некоторые виды лягушек и ящерица живородящая.

Климат и биотоп

Характеристики

Дамба в районе Киваллик , Нунавут

Лишайник на скале, Нунавут

Суровые экологические и погодные условия, медленный рост и разложение, бедные почвы, скудные ресурсы и питательные вещества, низкое разнообразие наземных форм благоприятствуют высокоадаптированным и мигрирующим формам жизни. Разнообразие видов носит только сезонный характер, и устойчивость среды обитания обычно ограничивается короткими периодами соответствующих условий. Задокументированы сотни видов цветковых растений. Тем не менее, это организмы с коротким жизненным циклом, которые размножаются почкованием и делением, а не взаимодействием с насекомыми. Вегетационный период в середине лета с продолжительностью до 24 часов солнца длится от 50 до 60 дней. Среднее количество осадков составляет 4,5 дюйма (110 мм) за сезон. Тундра классифицируется как пустыня из-за низкого уровня осадков, но вечная мерзлота вызывает еще более низкий уровень дренажа и испарения, и в результате земля, озера и ледники содержат большое количество пресной воды.

Продолжительные периоды без солнечного света , мерзлого грунта и сильных ветров также препятствуют значительному росту деревьев. Лишайник , уникально адаптированный, не полагающийся на корни и почву для роста, является одним из самых известных, широко распространенных и устойчивых организмов тундры. Симбиотическая форма жизни с ( водорослями или цианобактериями ), живущим среди нитей гриба, где она извлекает выгоду из влаги, элементарных питательных веществ и защищена от окружающей среды. Процессы фотосинтеза фотобионта, в свою очередь, производят органический углеродный сахар, который питает гриб.

Температуры

На континенте за Полярным кругом пиковые температуры в середине лета составляют 30 ° C (86 ° F) , а зимой температура опускается ниже -50 ° C (-58 ° F). В Арктическом архипелаге средние температуры в середине лета ниже 10 ° C (50 ° F). Различия между температурой поверхности почвы и воздуха могут быть значительными и в значительной степени зависят от прямой инсоляции и скорости ветра.

Виды тундры (по растительному покрову)

Растительный покров тундры неодинаков в разных её районах. В зависимости от рельефа и характера почвогрунтов различают полигональные, моховые, лишайниковые и кустарниковые тундры.

• Полигональная тундра формируется на глинистых почвах, растрескивающихся на отдельные небольшие участки. Растения здесь поселяются только по трещинам.
• Лишайниковые тундры развиваются на песчаных и каменистых субстратах.
• На более тяжёлых и влажных глинистых почвах появляются моховые тундры. Из других растений здесь встречаются осоки, астрагалы, кустарнички — багульник, подбел, водяника, брусника.
• Кустарниковые тундры располагаются южнее моховых и лишайниковых. Они более разнообразны в видовом отношении. На фоне сплошного покрова изо мхов и лишайников развиваются разнообразные травянистые растения, кустарники и кустарнички.

Источник

Типы тундры

Северные равнины вовсе не так однородны, как кажется на первый взгляд. При продвижении с северных областей к южным климатические условия будут становиться мягче, а среди растений начнут попадаться небольшие деревца и участки низкорослых лесов. Животный мир тоже начнет меняться: типичные представители арктической зоны, такие как белые медведи и песцы, будут встречаться все реже, на смену им придут животные лесной зоны.

Южная

Эта область по-другому называется лесотундрой. Она разделяет безлесные пространства тундровой зоны и заболоченные хвойные леса тайги. Климат в этих местах довольно мягкий, летом температура может достигать +15⁰С.

В отличие от типичной тундры, которая практически лишена растительности, в лесотундре можно встретить заросли карликовых деревьев. Как правило, это низкорослые березы, лиственницы или ели, которые растут небольшими группами или по отдельности.

В состав фауны здесь начинают входить представители таежной зоны: бурые медведи, уссурийские тигры, лоси, волки, зайцы, глухари.

Средняя

Средняя (субарктическая) тундра отличается более суровым климатом, нежели южная. Карликовые деревца тут встречаются уже реже, зато в изобилии растут кустарники, мхи и лишайники. Средний тип тундровой зоны содержит огромное количество болот и небольших озер.

Фауну составляют типичные животные тундры: северные олени, песцы, волки, лемминги, полярные совы, а также большое количество разнообразных комаров и мошек.

Арктическая

Самая северная часть безлесных пространств покрыта арктической тундрой. Она располагается на побережьях северных морей, на границе с Арктикой. Зимы здесь длинные и морозные, продолжающиеся большую часть года. Летом наступает небольшая оттепель, во время которой начинают произрастать мхи и лишайники. Для остальных растений климат слишком суров.

К животным этого неприветливого края начинают добавляться жители северных морских побережий: тюлени, моржи, морские котики. Здесь также обитают и жители Арктики — белые медведи, зайцы-беляки, песцы, полярные волки.

Растительный мир природной зоны тундры

Растения тундры развиваются в летнее время в очень своеобразном световом режиме. Весьма продолжительный световой день или даже полярный день, при этом высота солнца над горизонтом минимальна. Растениям достаётся достаточно много света, немногим меньше, чем растениям средней полосы. Тундровые растения приспособлены к такому режиму. А вот растения средней полосы там бы не прижились, даже если не учитывать низкую температуру и бедность почв.

Ещё один фактор, определивший состав флоры тундры – это короткое лето с невысокой температурой. Почва не успевает прогреться, вечная мерзлота ограничивает рост корневой системы. Сам воздух тоже не особенно тёплый. Вот и получается, что благоприятными для развития растений являются несколько десятков сантиметров вглубь почвы и столько же над её поверхностью.

Это и привело к тому, что растительный мир тундры достаточно низкорослый. Даже на самом юге лесотундры можно встретить только карликовые деревья – берёзу и иву.

Типичная же тундра – это пространство без деревьев. На юге можно встретить кустарники, в середине будут преобладать травы и мхи. Север тундры – только мхи и лишайники.

Нельзя сказать, что мох – исключительно тундровое растение. Мхи встречаются даже в средней полосе. Тем не менее, есть виды, произрастающие исключительно в тундре.

Мхи и лишайники – очень своеобразные растения. Они не имеют корней и цветков. Все питательные вещества они получают из воздуха, а размножаются спорами. Они могут перезимовать под очень тонким слоем снега, могут выжить даже без защиты снежного покрова.

У растений тундры есть некоторые интересные особенности.

1. Зима в тундре может наступить почти мгновенно. Некоторые растения могут уйти в зиму, не сбрасывая листья и цветы. Например, Кохлеария арктическая. Оттаяв весной, растение продолжит прекрасно развиваться.
2. Большинство тундровых растений размножаются вегетативно, поскольку семена вызреть часто не успевают.
3. Короткий вегетативный период в тундре привёл к тому, что практически все растения этой зоны являются многолетниками.
4. Среди тундровых лиственных растений много вечнозелёных. Из широко известных это брусника, голубика, багульник. У этих растений кожистые листья. Всё приспособлено к минимальному испарению с их поверхности влаги. А весной это позволяет не тратить растению силы на образование новой зелени.
5. Суровые условия тундры позволяют растениям прирастать биомассой лишь в минимальных объёмах. Так мхи за лето увеличиваются лишь на 2-3 мм. А полярная ива Кольского полуострова увеличивает длину побегов на 5 мм и прирастает 23 новыми листочками.
6. Для защиты от ветра и низких температур в тундре проявилась шпалерная форма кустарников. Их стволы почти полностью скрыты мхом и лишайником.
7. Многие растения приобретают подушкообразную форму. Активно разветвляясь от корня, они фактически стелятся по земле, переплетаются, образуют некое подобие подушки. Это помогает им защищаться от ветра и лишнего испарения влаги. А опадающие листья способствуют образованию плодородного слоя возле корней растения. Так ведёт себя Камнеломка. Её побеги и листья так плотно урывают почву, что издали она похожа на валун, поросший мхом.
8. В тундре мало насекомых. И цветущие растения вынуждены их привлекать крупными и яркими цветами. Например, Ромашка арктическая не вырастает выше 20 см, при этом диаметр её цветка – 8 см.

Хотя растительный мир тундры нельзя назвать разнообразным, но он по-своему красив. Чего только стоят уникальные рисунки изо мхов и лишайников, укрывающих почву ковром разных оттенков. Поражает сила растений, способных выжить  в столь трудных условиях.

Климат

Лето в долине Тарфала на севере Швеции с ее альпийским климатом.

Альпийский климат — это средняя погода ( климат ) для альпийской тундры. На больших высотах климат становится холоднее — эта характеристика описывается скоростью падения воздуха: воздух имеет тенденцию становиться холоднее по мере того, как поднимается вверх, поскольку он расширяется. Скорость адиабатического градиента в сухом состоянии составляет 10 ° C на км (5,5 ° F на 1000 футов) высоты или высоты. Следовательно, подъем на 100 метров (330 футов) на гору примерно эквивалентен перемещению на 80 километров (45 миль или 0,75 ° широты) к полюсу. Однако это соотношение является лишь приблизительным, поскольку местные факторы, такие как близость к океанам, могут резко изменить климат.

Типичный вегетационный период на большой высоте колеблется от 45 до 90 дней со средней летней температурой около 10 ° C (50 ° F). Температура вегетационного периода часто опускается ниже нуля, а во многих районах на протяжении всего вегетационного периода бывают заморозки. Осадки выпадают в основном в виде зимнего снега, но доступность воды в почве сильно варьируется в зависимости от сезона, местоположения и топографии. Например, снежные поля обычно скапливаются на подветренной стороне хребтов, в то время как линии хребтов могут оставаться почти свободными от снега из-за перераспределения ветром. В некоторых альпийских средах обитания зимой может быть до 70% снега. Высокие ветра распространены в горных экосистемах, и могут привести к значительной эрозии почвы и быть физически и физиологически вредны для растений. Кроме того, ветер в сочетании с высокой солнечной радиацией может способствовать чрезвычайно высокому уровню испарения и транспирации .

Количественная оценка климата

Альпийская тундра над линией деревьев под пиком Мусала в горах Рила , Болгария

Было предпринято несколько попыток количественной оценки альпийского климата.

Климатолог Владимир Кеппен продемонстрировал взаимосвязь между линиями деревьев Арктики и Антарктики и летней изотермой 10 ° C; то есть места, где средняя температура в самый теплый календарный месяц года ниже 10 ° C, не могут поддерживать леса. См. Классификацию климата Кеппена для получения дополнительной информации.

Отто Норденшельд предположил, что зимние условия также играют роль: его формула W = 9 — 0,1 C , где W — средняя температура самого теплого месяца, а C — средняя температура самого холодного месяца, как в градусах Цельсия (это будет означать, что для Например, если в конкретном месте средняя температура -20 ° C (-4 ° F) в самый холодный месяц, в самый теплый месяц потребуется в среднем 11 ° C (52 ° F) или выше, чтобы деревья могли выжить там).

В 1947 году Холдридж усовершенствовал эти схемы, определив биотемпературу : среднегодовую температуру, при которой все температуры ниже 0 ° C рассматриваются как 0 ° C (поскольку это не имеет никакого значения для жизни растений, поскольку они находятся в состоянии покоя). Если средняя биотемпература составляет от 1,5 до 3 ° C (от 34,7 до 37,4 ° F), Холдридж определяет климат как альпийский.

Красная книга тундры

Как и у всех мест на планете, есть и Красная книга тундры. Растения, занесенные в нее, представлены солнцецветом арктическим, лапландским маком, пурпуровым сердечником, сенявинской полынью, берингийским первоцветом. Что объединяет их? То, что они редкие, но не вымирающие. Занесенные на север каким-то необыкновенным случаем (например, во времена природных катаклизмов), они прижились здесь, закалились.

Так, у солнцецвета арктического центр распространения — Средиземное море, Крым. Предполагается, что попал он на север во время межледникового потепления. Растет на полуострове Турий мыс, на берегу моря длиной в 4 км.

Лапландский мак – встречается на Кольском полуострове и в Норвегии, эндемик. Какое растение в тундре может сравниться по красоте с лапландским маком? Поэтому численность его быстро снижается из-за людей, срывающих цветок на букеты.

Пурпуровый сердечник – обитает на островах Святого Лаврентия и Нунивак в Беринговом проливе, а также на Аляске. Может сократить свою численность из-за нарушений человеком естественных условий обитания.

Сенявинская полынь – представитель Чукотки, эндемик, считается древним переселенцем с американской стороны.

Берингийский первоцвет – еще одни Чукотский представитель, может сократить свою численность из-за человеческого присутствия.

Почему вмешательство человека отрицательно влияет на представителей Красной книги? Помимо всего прочего, отсутствие дорог предполагает использование вездеходов, чьи следы надолго нарушают места обитания и видны даже спустя несколько лет.

Животные тундры

Основные представители животного мира и птиц тундры:

• Полярный медведь;
• Карибу;
• Арктическая лиса;
• Овцебык;
• Снежная Сова;
• Пингвины;
• Полярная крачка;
• Снежный гусь.

Арктическая тундра

Несмотря на бедное биоразнообразие и только около 48 видов наземных млекопитающих, встречающихся в этом биоме, каждого вида здесь водится на удивление большое количество:

• В Северной Америке есть крупные стада Карибу, в Евразии также называемые северными оленями, которые питаются растениями и лишайниками.
• По замороженным регионам также бродят небольшие стаи овцебыков.
• Среди хищников биома можно выделить полярных медведей, лисиц и волков.
• Некоторые из мелких млекопитающих – лемминги и зайцы вида американский беляк.
• Встречаются птицы, такие как соколы, вороны, снежные совы, арктические крачки и снежные гуси.
• Хотя в этом биоме не так много видов насекомых, сделать лето невыносимым могут крошечные кусающиеся мошки, москиты, златоглазики и черные мухи.

Рис. 7. Полярный медведь

Альпийская тундра

Области альпийских тундр распространены в разных регионах Земли, поэтому определенного разнообразия животных или их видов, которые встречаются во всех областях, нет. Наиболее распространенные животные: горные козлы, лесные Карибу, сурки и пищухи.

Антарктическая тундра

Поскольку она изолирована от других континентов, антарктическая тундра, в отличие от арктической, лишена крупных видов млекопитающих. Однако в районах, близких к берегу, встречаются морские птицы и млекопитающие, такие как пингвины и тюлени. На некоторые субантарктические острова людьми были завезены мелкие млекопитающие, такие как кошки и кролики.Есть определенные виды рыб, характерные для холодных вод тундры. Наиболее часто встречающиеся из них – форель, лосось, камбала и треска.Как видно, биом тундра не является безжизненной и холодной пустыней. Фактически, очень хрупкой окружающую среду делает сама природа, а животные и растения, которые сделали тундру своим домом, уже давно приспособились к короткому лету и холодной, долгой зиме.Чтобы лучше разобраться во всех особенностях этой климатической зоны и узнать еще больше интересных фактов, кликайте на предложенное ниже видео.

Характеризующие моменты

Вся растительность в зонах тундры низкорослая. Среди представителей можно встретить злаки, такие как альпийский луговик, широко распространена овсяница приземистая и мятлик. Не редкостью являются и бобовые растения, это зонтичный острогал, остролодочник грязноватый и копеечник. Чаще всего произрастают растения, которых относят к разнотравьям, например:

• мытник Эдера;
• родиола розовая;
• василисник;
• лесная и бело-цветковая герань.

Им характерны яркие и большие цветы. Летом, когда растения цветут, цветы просторы похожи на разноцветные ковры. Цветут растения почти одновременно, так как лето может закончиться в любое время.

Зима приходит неожиданно. Некоторые представители флоры даже не имеют возможности дать семена. Есть такие травы, к примеру, горец живородящий, которые способны к живорождению. Во время цветения вместо цветов образуются луковицы, способные к прорастанию.

Сильный ветер, постоянные низкие температуры, редкие осадки способствовали возникновению водного режима. Даже несмотря на то, что в почве много влаги, растения не могут подавать ее верхние части в необходимом количестве, поэтому страдают от нехватки влаги. Это обусловило своеобразный внешний вид.

Прогнозируемые последствия изменения климата для местных видов

Карибу

В публикации Службы национальных парков США делается вывод о том, что на местных карибу повлияет усиление климатических изменений в канадской Арктике. Повышение температуры приводит к уменьшению возможностей доступа к лишайнику , главному источнику питания карибу при их зимнем урожае. Хотя ожидается рост густых кустарников, этот вид старается избегать таких растений из-за угрозы хищничества волков. Ожидается, что карибу, скорее всего, не захотят питаться этими кустами. Кроме того, более высокая скорость ветра уже затронула популяцию карибу, потому что усиление скорости ветра приводит к затвердеванию снега. Укрепление снега затрудняет передвижение карибу по типичным для них маршрутам миграции, а доступ к лишайникам, погребенным в снегу, затрудняется.

Арктическая лиса

Песец ( Vulpes куропатка ) — высокоэффективный приспособленные виды является одним из Наземные хищников Арктического региона. Его физиономия соответствует серовато-белому фону местных тундровых и горных местообитаний. Густой мех, специализированные «сохраняющие тепло» кровеносные системы в ногах и способность снижать скорость метаболизма — черты, которые довольно невыгодны в более теплых неполярных средах обитания. Выживание и успешное размножение в любом другом биоме маловероятны.

Этот вид считается основным индикатором общего состояния тундры, а его чувствительность делает его одним из видов-индикаторов (организмов, присутствие, отсутствие или численность которых — среди прочего — отражает здоровье, условия окружающей среды и целостность конкретной среды обитания). В исследовании МСОП утверждается, что стойкое глобальное потепление будет иметь серьезные последствия для будущего вида.

Утрата среды обитания

По мере того, как новые виды растений с юга вторгаются в регион, большая часть бывших ареалов тундры будет заменена древесными лесами.

Соревнование

Соревнуйтесь с выносливой рыжей лисицей (Vulpes vulpes), которая является превосходным охотником и, как известно, охотится на песцов.

Коллапс популяции видов-жертв.

Изменение климата приведет к нестабильности в размерах популяций леммингов, полевок и других важных видов добычи.

Почвы зоны тундры

Почвы тундры по большей своей части непригодны не только для сельского хозяйства, но и просто для привычной для нас растительности.

Низкие температуры замедляют биологические процессы. Растительности мало, она даёт недостаточно органики для образования гумуса – плодородной составляющей почв. Со скальных и твёрдых участков гумус ещё и сдувается ветрами. В среднем толщина плодородного слоя  составляет всего 3 см.

Короткий тёплый период не даёт органике разлагаться. Достаточно много органики попадает в вечную мерзлоту и там сохраняется тысячелетиями.

Характерно, что в этом регионе сложно выделить в верхнем слое почвенные горизонты. Это обусловлено постоянными процессами вспучивания и излияния. Слои перемещаются и перемешиваются.

Большая часть почв тундры сформировалась при отступлении ледников из осколков осадочных пород. Им свойственна повышенная кислотность и низкое содержание всех полезных веществ.

Исключением являются почвы в поймах рек. Они встречаются во всех зонах тундры. По своему составу такие почвы почти не отличаются от пойменных почв более южной природной зоны – тайги.

Описание и особенности природной зоны тундры

Представьте себе бесплодные земли, которые является непригодными для роста деревьев, слишком холодные для многих животных и слишком изолированные для большинства людей. Хоть такое место может показаться невероятным, на нашей планете существует природная зона полностью соответствующая этому описанию, известная как тундра. Уникальность этого региона заключается в суровом климате, а также скудности флоры и фауны.

Тундра является одной из самых молодых природных зон мира. По некоторым оценкам, ее формирование произошло около 10 000 лет назад. Она расположена в северных частях Азии, Европы и Северной Америки, а также в высоких горах средних широт и далеких регионах Океании и Южной Америки. Некоторые районы Гренландии и Аляски являются хорошими примерами тундры. Тем не менее, эта природная зона также покрывает значительные территории северных регионов Канады и России.