Тундра
Поверхность Земли условно разделяют на 18 природных зон. Одна из самых удаленных от цивилизации и по-своему красивая – тундра. Формирование региона началось относительно недавно – 10 тыс. лет назад, и это дает право назвать природную зону самой молодой из всех существующих.
Тундра – это бескрайние ледяные просторы со снежной северной степью. На большей части территории вообще нет высокой растительности. Глубокий слой вечной мерзлоты не дает возможности укорениться растениям. Но в отличие от степной зоны, почвы здесь неплодородные. Скудность флоры и климатические условия затрудняют жизнь животных и людей.
Термин «тундра» происходит от финского слова – «tunturi» (высокая безлесная гора). Коренные народы в разговорной речи называют родные земли «сендуха».
Особенности этой природной зоны – многолетний нетающий ледяной покров, заболоченные низменности, устойчивые продолжительные морозы и сильнейшие ветра, дующие на протяжении всего года. Зона тундры пролегает за северными границами лесной растительности (выше тайги) и проходит по территории вечной мерзлоты.
Виды тундры
Классифицируют природную зону по характеру поверхности (болотистые, каменистые, торфяные) и географическому расположению. Основными принято считать 5 биомов.
Арктическая тундра
Простирается вдоль самых северных окраин материка и островов. Сильные морозы (до 60 0C) и мощнейшие бураны свирепствуют на протяжении большей части года. Глубина вечной мерзлоты колеблется от 50 до 95 см. В летний период температура не поднимается выше 6 0C.
Значительная территория занята болотами и озерами. Флора довольно скудна и представлена в основном накипными лишайниками и мхами. В период оттепели в ложбинах оживают травы и цветы. Кустарники и карликовые деревья вообще отсутствуют.
Средняя субарктическая тундра
Климатические условия биома немного мягче, ведь он располагается южнее арктической тундры. На непродолжительное время стужа отступает, и на смену ей приходят теплые, хотя и малосолнечные дни. Летом температура воздуха поднимается до отметки в 10 0C, и это благоприятно действует на представителей флоры и фауны. На территории произрастают мхи и лишайники, а среди животных преобладают грызуны, зайцы-беляки, волки, олени и совы.
Горная тундра
Располагается на большой высоте, между горнолесным и снежно-ледниковым поясами. Предельные отметки биома снижаются по мере приближения к полюсам, а затем горная тундра переходит в полярную.
Встречается экосистема в горных массивах Евразии, Северной и Южной Америки и даже в Крыму. Вечная мерзлота, сильные ветра и низкий температурный режим создают неблагоприятный климат для растений. Возле границы с лесом произрастают низкорослые кустарники. С увеличением высоты их сменяют травянистые представители флоры, мхи и лишайники. В летний период нижнюю часть горной тундры заселяют мигрирующие птицы.
Лесотундра
Территория занимает пограничную полосу между зоной лесов и тундрой. Здесь значительно теплее. Лето длится около месяца, температура воздуха в эти дни довольно редко опускается ниже 12-15 0C.
На просторах встречаются кусты, цветковые растения и карликовые деревья. Произрастают они довольно разрозненно и только на востоке образуют тундролесье (заросли низкорослых деревьев). Климатические условия лесотундры отлично подходят для роста ягеля. Большое количество растений привлекает северных оленей. Обитают на территории и рябчики, глухари, зайцы-беляки, бурые медведи, лоси.
Антарктическая тундра
Биом расположен в Южном полушарии и проходит по территории нескольких островов и значительной части Антарктического полуострова. Климат экосистемы очень холодный и сухой, а поверхность покрывают нетающие ледяные поля. Только на западе и севере Антарктического полуострова встречаются небольшие участки, свободные от снежного покрова. Здесь произрастают несколько видов цветущих низкорослых растений (луговик антарктический, колобантус кито). В прибрежных скалах встречается олений мох, лишайники и некоторые виды наземных водорослей.
Климат
Тундра находится в зоне субарктического пояса. Здесь довольно суровый климат, который способны вынести не все животные и растения. Так как основная часть тундры находится за Полярным кругом, зима здесь является самым продолжительным временем года. Он может длиться от 6 до 9 месяцев. В это время температура термометра опускается ниже -30°C. Зима сопровождается сильными метелями. Зачастую порывы ветра сшибают с ног даже крупных животных. В самый разгар зимы тундру окутывает полярная ночь, которая длиться несколько месяцев (3-5 месяцев).
Климатическое лето в тундре очень короткое. Длится оно в среднем 2-2.5 месяца. За это время оттаять успевает только верхняя часть почвы. Из-за этого влага не может проникнуть глубже, чем на 10 см., в результате чего скапливается на поверхности. Низкие температуры препятствуют образованию испарений. Это становится причиной образования болот и озер. Самым теплым летним месяцем является август. В это время температура достигает +7-10 °C. В июле столбик термометра не поднимается выше 5°C.
На весенне-осенний период приходится только 2 месяца. Снежный покров начинает сходить в мае. Однако в конце сентября он образуется вновь. Именно на этот месяц приходится максимальное количество осадков – 40-60 мм. Осенью температура составляет +5°C – 0°C.
Независимо от времени года, в тундре всегда дуют ветра. Летом они «приходят» со стороны Ледовитого океана, а зимой со стороны материка. Их средняя скорость составляет 5-10 м/сек.
Почвы и рельеф
Как отмечалось выше, вечная мерзлота – неотъемлемая часть арктической тундры. На большей части Арктики вечная мерзлота достигает глубины от 350 до 650 метров (от 1150 до 2100 футов). Однако в некоторых районах Сибири вечная мерзлота может достигать 1450 метров (4760 футов).
Присутствие вечной мерзлоты замедляет нисходящее движение воды через почву, а низменности арктической тундры становятся насыщенными и заболоченными во время летней оттепели. Зимой вода в почве замерзает, из-за чего земля над ней превращается в холмистую структуру.
Альпийская тундра обычно более сухая, хотя количество осадков, особенно в виде снега, выше, чем в арктической тундре. В альпийской тундре отсутствие сплошного слоя вечной мерзлоты и крутой рельеф приводят к быстрому дренажу, за исключением некоторых альпийских лугов, где рельеф сглаживается.
Узорчатый грунт, характерный для большинства тундр, является результатом дифференциального движения почвы, камня и скалы на склонах и ровной местности, а также нисходящего сползания вышележащего активного слоя почвы.
Поскольку вечная мерзлота непроницаема для воды, переувлажненная почва у поверхности легко сползает вниз по склону. Эти явления являются результатом цикла замораживания-оттаивания, характерного для тундры, и особенно распространены весной и осенью. В альпийских регионах видны такие элементы поверхности, как кольца, полосы и многоугольники скал, обычно размером от 15 до 30 см (от 6 до 12 дюймов) в поперечнике.
Почвы тундры обычно классифицируются как гелизоли или криозоли, в зависимости от используемой системы классификации почв. Оба являются легко эродируемыми типами почвы, характеризующимися наличием вечной мерзлоты и активным поверхностным слоем, сформированным в результате чередования замерзания и оттаивания, которое сопровождается сезонными колебаниями температуры.
В высоких широтах Арктики летняя оттепель проникает на глубину от 15 до 30 см (от 6 до 12 дюймов). В более низких широтах, характеризующихся полным растительным покровом и хорошо дренированными почвами, оттепель проникает на расстояние от 0,5 до 3 метров (от 1,5 до 10 футов). Хотя слой вечной мерзлоты существует только в почвах арктической тундры, слой промерзания-таяния встречается в почвах как арктической, так и альпийской тундры.
Биом и ее адаптация
В арктических и альпийских тундрах количество видов растений и животных обычно невелико по сравнению с другими регионами. Но многие виды жизни невозможно найти в других местах планеты, и поэтому тундра вносит важный вклад в глобальное биоразнообразие, несмотря на небольшое количество видов.
Поскольку почти вся Антарктида покрыта льдом, в ней отсутствует обилие растительной жизни, хотя лишайники, мхи и некоторые цветковые растения все же встречаются там, в более благоприятных местообитаниях.
В тундре также обитает множество бактерий и грибов, которые необходимы для правильного функционирования экосистемы. Несколько исследований обнаружили множество новых микробных групп в тундровых почвах. Эти микробные сообщества активны под снегом, и их состав резко меняется от зимы и весны к лету в ответ на изменения температуры почвы, влажности, наличия углерода и поверхностей, на которых живут эти микробы.
Растения тундры
Растительность многих альпийских тундр и большей части арктических тундр имеет зеленовато-коричневый цвет. В этих условиях растения не остаются в цвету более нескольких дней или недель, но зато цветки, как правило, большие по сравнению с размером растения и довольно красочны, особенно в альпийских средах обитания.
Вдоль скалистых обрывов встречаются водоросли и грибы, а розеточные растения растут в скальных карнизах и на мелководных гравийных пластах.
По всей южной арктической тундре, с обширными участками пониженного рельефа, преобладают заболоченные торфяные почвы с обилием озер и извилистых рек. На этих прибрежных равнинах преобладают осока и пушица, часто встречаются мхи, включая сфагнум. На слегка возвышенных участках, часто всего на 15–60 см (от 6 до 24 дюймов) над влажными торфяными почвами, встречаются невысокие ивы, травы и тростник. На возвышенностях, в предгорьях и в арктических горах растительность довольно скудна.
В арктических и альпийских тундрах на растительные сообщества влияют дренаж почвы, снежный покров и время таяния, а также локальные микроклиматы, которые отличаются друг от друга температурой, ветром, влажностью почвы и питательными веществами. На пологих склонах с развитой почвой встречаются обширные луга. На каменистых склонах и вершинах растения встречаются на отдельных участках, где немного почвы и мало снежного покрова. В более высоких горах, где обилие снега, льда и обнаженных скал, на камнях могут расти лишайники и мхи.
Деревья – это в основном ель, пихта и сосна, при этом очень мало лиственных пород, таких, как, например, ивы. Они распространены вдоль ручьев, с подветренной стороны скал и хребтов, где зимний снег более глубокий.
Рост растений и многие аспекты жизнедеятельности животных ограничиваются двумя-четырьмя месяцами в году, когда температура поднимается выше нуля. Многие виды растений многолетние, которые цветут в течение нескольких дней после таяния снега. Очень немногие виды являются однолетними. Растения высотой от 2,5 до 7,5 см (от 1 до 3 дюймов) обычно зацветают первыми, потому что они находятся в более теплых слоях воздуха у поверхности почвы. Некоторые растения замерзают во время цветения при внезапных бурях, но продолжают развиваться и давать семена при оттаивании.
Большинство растений производят мало семян и в основном зависят от побегов или подземных стеблей для увеличения своей численности, например, ряд арктических видов семейства вересковых . Некоторые виды производят луковицы, которые развивают корни и побеги на родительском растении, прежде чем они упадут на землю.
Животные тундры
Луговая полевка – одно из самых распространенных млекопитающих в Северной Америке. Ее географический ареал охватывает большую часть Канады и соседних Соединенных Штатов, а также большую часть Аляски.
Другие животные тундры: белый медведь, песец, арктический волк, арктический заяц, арктическая ласка, полярная сова, несколько видов леммингов (группа грызунов) и белых куропаток, а также ряд видов водоплавающих птиц. Широкий список животных тундры с описанием смотрите в нашей публикации.
Арктические млекопитающие
Мелкие млекопитающие арктической тундры отличаются высокой репродуктивной способностью. Наиболее заметными в этом отношении являются лемминги, численность которых в некоторых регионах достигает пика каждые три – пять лет. Лемминги остаются активными всю зиму, живут под снегом, питаясь корнями трав и осок. Когда популяция леммингов увеличивается, многие растения поедаются, и происходит большое скопление фекалий. Накопление навоза вокруг нор животных, в свою очередь, стимулирует рост растений, добавляя в почву азот и другие питательные вещества.
Популяции животных, которые охотятся на леммингов, такие как длиннохвостый поморник, полярные совы и лисы, также увеличиваются или уменьшаются, в зависимости от колебаний численности своей добычи. С другой стороны, когда популяция леммингов достигает пика, растительность, в месте их обитания, становится скудной, и большое количество леммингов перемещается в другие районы.
Характерными крупными травоядными животными арктической тундры являются северный олень и овцебык. Эти животные довольно большие, учитывая суровые условия, в которых они живут. Овцебыки особенно хорошо приспособлены для выживания в холодном климате из-за их исключительно толстой шерсти. У северных оленей острые копыта, благодаря которым они добывают под снегом лишайники и другие растения.
Белые медведи – такая же неотъемлемая часть животных, обитающих в тундре. Зимой они проводят большую часть своего времени на льдинах, охотясь на тюленей и других животных, которые собираются в этих местах для размножения.
Также есть бурые медведи, которые ловят рыбу и мелких млекопитающих, а лисы и волки часто ходят по их следам, чтобы доесть остатки добычи. Летом лисы и волки выращивают детенышей, питаются птицами и мелкими млекопитающими.
Многие тундровые животные зимой приобретают белый цвет шерсти, например: лисы, зайцы и куропатки. Этот камуфляж помогает и хищнику, и добыче: хищники могут незаметно подкрасться, а жертва легко спрятаться в снегу.
Альпийские млекопитающие
Альпийские тундры также ограничены по количеству видов и разнообразию животных. К таким животным относятся горный баран, горный козел, серна, несколько диких кошек и множество птиц. Горные козы зимой проводят заметно больше времени на возвышенностях.
В отличие от млекопитающих арктических тундр, некоторые альпийские млекопитающие впадают зимой в спячку. Сурки, суслики, прыгающие мыши и другие грызуны потребляют большое количество растительности летом и ранней осенью, прежде чем наступает спячка. Другие мелкие млекопитающие, такие как пищуха и полевки, осенью собирают сено для зимнего кормления. Также встречаются и другие животные, которые активны круглый год, например, кролики и лисы, которые обитают на обширных территориях альпийских местообитаний.
Птицы
Большинство тундровых птиц являются перелетными, задерживаясь здесь достаточно долго. Единственным исключением является куропатка, которая зимой питается почками ивы и другими открытыми частями растений, а летом – листьями, бутонами и цветами. У куропаток сильно оперенные лапы, которые обеспечивают некоторую изоляцию от зимнего снега и льда.
Некоторые перелетные птицы питаются семенами и плодами, пока летом не появятся насекомые и пауки. Другие же, такие как снежный гусь (другое название – снежные казарки) изменяют ландшафт, т.к. зимуют в прибрежных заболоченных районах, где своими короткими, но сильными клювами выкапывают корни болотных трав в пищу. Они часто оголяют участки земли, оставляя после себя в основном мох, что увеличивает приток солнечной энергии в почвы. Таким образом, они косвенно способствуют глубоким оттепелям, которые могут привести к ползучести почвы на склонах.
Важными хищными птицами являются длиннохвостые поморники, которые прилетают летом, и полярные совы, которые живут круглый год. Они питаются мелкими птицами и насекомыми, лемминги являются наиболее важным элементом их рациона.
Насекомые
Количество видов насекомых в Арктике невелико, по сравнению с количеством видов в регионах с умеренным климатом. Арктические насекомые устойчивы к морозам зимой. Некоторые виды, такие как адаптированные к тундре комары, обладают высокими концентрациями глицерина, который действует как «антифриз», понижая температуру, при которой происходит замерзание. Многие тундровые насекомые и пауки имеют темный цвет, который поглощает больше солнечного света и позволяет им поддерживать более высокую температуру тела.
Природные ресурсы
В тундре есть много природных ресурсов, и большинство из них очень ценные, например останки шерстистого мамонта. Другим важным природным ресурсом природной зоны является нефть, которая может нести серьезную угрозу для природы. В случае разлива нефти погибнут многие животные, что приведет к нарушению хрупкой экосистемы. Регион богат на биологические ресурсы, например, ягоды, грибы, киты, моржи, тюлени и рыба, а также минеральные ресурсы, например, железо.
Народы и культуры
Исторически сложилось, что природная зона тундры была заселена людьми на протяжении тысяч лет. Первыми жителями региона были ранние люди Homo glacis fabricatus, которые имели мех и обитали в низкой растительности. Затем пришли люди из многих коренных племен Азии, Европы, а также других мест северного полушария. Некоторые из жителей тундры были кочевниками, в то время как другие имели постоянные жилища. Юпики, алутиики и инупиаты являются примером тундровых народов Аляски. В России, Норвегии и Швеции есть свои жители тундры, называемые ненцы, саамы или лопари.
Значение для человека
Как правило, суровый климат природной зоны тундры препятствует деятельности людей. Регион богат ценными природными ресурсами, но
программы по сохранению биоразнообразия и среды обитания защищают ее от пагубного вмешательства. Основная польза тундры для человека заключается в удержании больших объемов углерода в замерзшей почве, что положительно сказывается на глобальном климате планеты.
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.
Охрана природной зоны тундры
Для защиты тундры от антропогенной деятельности человека необходимо решить следующие приоритетные задачи:
- Переход на альтернативные источники энергии для минимизации антропогенного глобального потепления.
- Создание охраняемых территорий и заповедников, чтобы ограничить влияние человека на дикую природу.
- Ограничение строительства дорог, добычи полезных ископаемых, а также строительство трубопроводов в природной зоне тундре.
- Ограничение туризма и почитание культуру коренных народов региона.
Источники
Поверхность Земли условно разделяют на 18 природных зон. Одна из самых удаленных от цивилизации и по-своему красивая – тундра. Формирование региона началось относительно недавно – 10 тыс. лет назад, и это дает право назвать природную зону самой молодой из всех существующих.
Тундра – это бескрайние ледяные просторы со снежной северной степью. На большей части территории вообще нет высокой растительности. Глубокий слой вечной мерзлоты не дает возможности укорениться растениям. Но в отличие от степной зоны, почвы здесь неплодородные. Скудность флоры и климатические условия затрудняют жизнь животных и людей.
Термин «тундра» происходит от финского слова – «tunturi» (высокая безлесная гора). Коренные народы в разговорной речи называют родные земли «сендуха».
Особенности этой природной зоны – многолетний нетающий ледяной покров, заболоченные низменности, устойчивые продолжительные морозы и сильнейшие ветра, дующие на протяжении всего года. Зона тундры пролегает за северными границами лесной растительности (выше тайги) и проходит по территории вечной мерзлоты.
Виды тундры
Классифицируют природную зону по характеру поверхности (болотистые, каменистые, торфяные) и географическому расположению. Основными принято считать 5 биомов.
Арктическая тундра
Простирается вдоль самых северных окраин материка и островов. Сильные морозы (до 60 0C) и мощнейшие бураны свирепствуют на протяжении большей части года. Глубина вечной мерзлоты колеблется от 50 до 95 см. В летний период температура не поднимается выше 6 0C.
Значительная территория занята болотами и озерами. Флора довольно скудна и представлена в основном накипными лишайниками и мхами. В период оттепели в ложбинах оживают травы и цветы. Кустарники и карликовые деревья вообще отсутствуют.
Средняя субарктическая тундра
Климатические условия биома немного мягче, ведь он располагается южнее арктической тундры. На непродолжительное время стужа отступает, и на смену ей приходят теплые, хотя и малосолнечные дни. Летом температура воздуха поднимается до отметки в 10 0C, и это благоприятно действует на представителей флоры и фауны. На территории произрастают мхи и лишайники, а среди животных преобладают грызуны, зайцы-беляки, волки, олени и совы.
Горная тундра
Располагается на большой высоте, между горнолесным и снежно-ледниковым поясами. Предельные отметки биома снижаются по мере приближения к полюсам, а затем горная тундра переходит в полярную.
Встречается экосистема в горных массивах Евразии, Северной и Южной Америки и даже в Крыму. Вечная мерзлота, сильные ветра и низкий температурный режим создают неблагоприятный климат для растений. Возле границы с лесом произрастают низкорослые кустарники. С увеличением высоты их сменяют травянистые представители флоры, мхи и лишайники. В летний период нижнюю часть горной тундры заселяют мигрирующие птицы.
Лесотундра
Территория занимает пограничную полосу между зоной лесов и тундрой. Здесь значительно теплее. Лето длится около месяца, температура воздуха в эти дни довольно редко опускается ниже 12-15 0C.
На просторах встречаются кусты, цветковые растения и карликовые деревья. Произрастают они довольно разрозненно и только на востоке образуют тундролесье (заросли низкорослых деревьев). Климатические условия лесотундры отлично подходят для роста ягеля. Большое количество растений привлекает северных оленей. Обитают на территории и рябчики, глухари, зайцы-беляки, бурые медведи, лоси.
Антарктическая тундра
Биом расположен в Южном полушарии и проходит по территории нескольких островов и значительной части Антарктического полуострова. Климат экосистемы очень холодный и сухой, а поверхность покрывают нетающие ледяные поля. Только на западе и севере Антарктического полуострова встречаются небольшие участки, свободные от снежного покрова. Здесь произрастают несколько видов цветущих низкорослых растений (луговик антарктический, колобантус кито). В прибрежных скалах встречается олений мох, лишайники и некоторые виды наземных водорослей.
Климат
Тундра находится в зоне субарктического пояса. Здесь довольно суровый климат, который способны вынести не все животные и растения. Так как основная часть тундры находится за Полярным кругом, зима здесь является самым продолжительным временем года. Он может длиться от 6 до 9 месяцев. В это время температура термометра опускается ниже -30°C. Зима сопровождается сильными метелями. Зачастую порывы ветра сшибают с ног даже крупных животных. В самый разгар зимы тундру окутывает полярная ночь, которая длиться несколько месяцев (3-5 месяцев).
Климатическое лето в тундре очень короткое. Длится оно в среднем 2-2.5 месяца. За это время оттаять успевает только верхняя часть почвы. Из-за этого влага не может проникнуть глубже, чем на 10 см., в результате чего скапливается на поверхности. Низкие температуры препятствуют образованию испарений. Это становится причиной образования болот и озер. Самым теплым летним месяцем является август. В это время температура достигает +7-10 °C. В июле столбик термометра не поднимается выше 5°C.
На весенне-осенний период приходится только 2 месяца. Снежный покров начинает сходить в мае. Однако в конце сентября он образуется вновь. Именно на этот месяц приходится максимальное количество осадков – 40-60 мм. Осенью температура составляет +5°C – 0°C.
Независимо от времени года, в тундре всегда дуют ветра. Летом они «приходят» со стороны Ледовитого океана, а зимой со стороны материка. Их средняя скорость составляет 5-10 м/сек.
Почвы и рельеф
Как отмечалось выше, вечная мерзлота – неотъемлемая часть арктической тундры. На большей части Арктики вечная мерзлота достигает глубины от 350 до 650 метров (от 1150 до 2100 футов). Однако в некоторых районах Сибири вечная мерзлота может достигать 1450 метров (4760 футов).
Присутствие вечной мерзлоты замедляет нисходящее движение воды через почву, а низменности арктической тундры становятся насыщенными и заболоченными во время летней оттепели. Зимой вода в почве замерзает, из-за чего земля над ней превращается в холмистую структуру.
Альпийская тундра обычно более сухая, хотя количество осадков, особенно в виде снега, выше, чем в арктической тундре. В альпийской тундре отсутствие сплошного слоя вечной мерзлоты и крутой рельеф приводят к быстрому дренажу, за исключением некоторых альпийских лугов, где рельеф сглаживается.
Узорчатый грунт, характерный для большинства тундр, является результатом дифференциального движения почвы, камня и скалы на склонах и ровной местности, а также нисходящего сползания вышележащего активного слоя почвы.
Поскольку вечная мерзлота непроницаема для воды, переувлажненная почва у поверхности легко сползает вниз по склону. Эти явления являются результатом цикла замораживания-оттаивания, характерного для тундры, и особенно распространены весной и осенью. В альпийских регионах видны такие элементы поверхности, как кольца, полосы и многоугольники скал, обычно размером от 15 до 30 см (от 6 до 12 дюймов) в поперечнике.
Почвы тундры обычно классифицируются как гелизоли или криозоли, в зависимости от используемой системы классификации почв. Оба являются легко эродируемыми типами почвы, характеризующимися наличием вечной мерзлоты и активным поверхностным слоем, сформированным в результате чередования замерзания и оттаивания, которое сопровождается сезонными колебаниями температуры.
В высоких широтах Арктики летняя оттепель проникает на глубину от 15 до 30 см (от 6 до 12 дюймов). В более низких широтах, характеризующихся полным растительным покровом и хорошо дренированными почвами, оттепель проникает на расстояние от 0,5 до 3 метров (от 1,5 до 10 футов). Хотя слой вечной мерзлоты существует только в почвах арктической тундры, слой промерзания-таяния встречается в почвах как арктической, так и альпийской тундры.
Биом и ее адаптация
В арктических и альпийских тундрах количество видов растений и животных обычно невелико по сравнению с другими регионами. Но многие виды жизни невозможно найти в других местах планеты, и поэтому тундра вносит важный вклад в глобальное биоразнообразие, несмотря на небольшое количество видов.
Поскольку почти вся Антарктида покрыта льдом, в ней отсутствует обилие растительной жизни, хотя лишайники, мхи и некоторые цветковые растения все же встречаются там, в более благоприятных местообитаниях.
В тундре также обитает множество бактерий и грибов, которые необходимы для правильного функционирования экосистемы. Несколько исследований обнаружили множество новых микробных групп в тундровых почвах. Эти микробные сообщества активны под снегом, и их состав резко меняется от зимы и весны к лету в ответ на изменения температуры почвы, влажности, наличия углерода и поверхностей, на которых живут эти микробы.
Растения тундры
Растительность многих альпийских тундр и большей части арктических тундр имеет зеленовато-коричневый цвет. В этих условиях растения не остаются в цвету более нескольких дней или недель, но зато цветки, как правило, большие по сравнению с размером растения и довольно красочны, особенно в альпийских средах обитания.
Вдоль скалистых обрывов встречаются водоросли и грибы, а розеточные растения растут в скальных карнизах и на мелководных гравийных пластах.
По всей южной арктической тундре, с обширными участками пониженного рельефа, преобладают заболоченные торфяные почвы с обилием озер и извилистых рек. На этих прибрежных равнинах преобладают осока и пушица, часто встречаются мхи, включая сфагнум. На слегка возвышенных участках, часто всего на 15–60 см (от 6 до 24 дюймов) над влажными торфяными почвами, встречаются невысокие ивы, травы и тростник. На возвышенностях, в предгорьях и в арктических горах растительность довольно скудна.
В арктических и альпийских тундрах на растительные сообщества влияют дренаж почвы, снежный покров и время таяния, а также локальные микроклиматы, которые отличаются друг от друга температурой, ветром, влажностью почвы и питательными веществами. На пологих склонах с развитой почвой встречаются обширные луга. На каменистых склонах и вершинах растения встречаются на отдельных участках, где немного почвы и мало снежного покрова. В более высоких горах, где обилие снега, льда и обнаженных скал, на камнях могут расти лишайники и мхи.
Деревья – это в основном ель, пихта и сосна, при этом очень мало лиственных пород, таких, как, например, ивы. Они распространены вдоль ручьев, с подветренной стороны скал и хребтов, где зимний снег более глубокий.
Рост растений и многие аспекты жизнедеятельности животных ограничиваются двумя-четырьмя месяцами в году, когда температура поднимается выше нуля. Многие виды растений многолетние, которые цветут в течение нескольких дней после таяния снега. Очень немногие виды являются однолетними. Растения высотой от 2,5 до 7,5 см (от 1 до 3 дюймов) обычно зацветают первыми, потому что они находятся в более теплых слоях воздуха у поверхности почвы. Некоторые растения замерзают во время цветения при внезапных бурях, но продолжают развиваться и давать семена при оттаивании.
Большинство растений производят мало семян и в основном зависят от побегов или подземных стеблей для увеличения своей численности, например, ряд арктических видов семейства вересковых . Некоторые виды производят луковицы, которые развивают корни и побеги на родительском растении, прежде чем они упадут на землю.
Животные тундры
Луговая полевка – одно из самых распространенных млекопитающих в Северной Америке. Ее географический ареал охватывает большую часть Канады и соседних Соединенных Штатов, а также большую часть Аляски.
Другие животные тундры: белый медведь, песец, арктический волк, арктический заяц, арктическая ласка, полярная сова, несколько видов леммингов (группа грызунов) и белых куропаток, а также ряд видов водоплавающих птиц. Широкий список животных тундры с описанием смотрите в нашей публикации.
Арктические млекопитающие
Мелкие млекопитающие арктической тундры отличаются высокой репродуктивной способностью. Наиболее заметными в этом отношении являются лемминги, численность которых в некоторых регионах достигает пика каждые три – пять лет. Лемминги остаются активными всю зиму, живут под снегом, питаясь корнями трав и осок. Когда популяция леммингов увеличивается, многие растения поедаются, и происходит большое скопление фекалий. Накопление навоза вокруг нор животных, в свою очередь, стимулирует рост растений, добавляя в почву азот и другие питательные вещества.
Популяции животных, которые охотятся на леммингов, такие как длиннохвостый поморник, полярные совы и лисы, также увеличиваются или уменьшаются, в зависимости от колебаний численности своей добычи. С другой стороны, когда популяция леммингов достигает пика, растительность, в месте их обитания, становится скудной, и большое количество леммингов перемещается в другие районы.
Характерными крупными травоядными животными арктической тундры являются северный олень и овцебык. Эти животные довольно большие, учитывая суровые условия, в которых они живут. Овцебыки особенно хорошо приспособлены для выживания в холодном климате из-за их исключительно толстой шерсти. У северных оленей острые копыта, благодаря которым они добывают под снегом лишайники и другие растения.
Белые медведи – такая же неотъемлемая часть животных, обитающих в тундре. Зимой они проводят большую часть своего времени на льдинах, охотясь на тюленей и других животных, которые собираются в этих местах для размножения.
Также есть бурые медведи, которые ловят рыбу и мелких млекопитающих, а лисы и волки часто ходят по их следам, чтобы доесть остатки добычи. Летом лисы и волки выращивают детенышей, питаются птицами и мелкими млекопитающими.
Многие тундровые животные зимой приобретают белый цвет шерсти, например: лисы, зайцы и куропатки. Этот камуфляж помогает и хищнику, и добыче: хищники могут незаметно подкрасться, а жертва легко спрятаться в снегу.
Альпийские млекопитающие
Альпийские тундры также ограничены по количеству видов и разнообразию животных. К таким животным относятся горный баран, горный козел, серна, несколько диких кошек и множество птиц. Горные козы зимой проводят заметно больше времени на возвышенностях.
В отличие от млекопитающих арктических тундр, некоторые альпийские млекопитающие впадают зимой в спячку. Сурки, суслики, прыгающие мыши и другие грызуны потребляют большое количество растительности летом и ранней осенью, прежде чем наступает спячка. Другие мелкие млекопитающие, такие как пищуха и полевки, осенью собирают сено для зимнего кормления. Также встречаются и другие животные, которые активны круглый год, например, кролики и лисы, которые обитают на обширных территориях альпийских местообитаний.
Птицы
Большинство тундровых птиц являются перелетными, задерживаясь здесь достаточно долго. Единственным исключением является куропатка, которая зимой питается почками ивы и другими открытыми частями растений, а летом – листьями, бутонами и цветами. У куропаток сильно оперенные лапы, которые обеспечивают некоторую изоляцию от зимнего снега и льда.
Некоторые перелетные птицы питаются семенами и плодами, пока летом не появятся насекомые и пауки. Другие же, такие как снежный гусь (другое название – снежные казарки) изменяют ландшафт, т.к. зимуют в прибрежных заболоченных районах, где своими короткими, но сильными клювами выкапывают корни болотных трав в пищу. Они часто оголяют участки земли, оставляя после себя в основном мох, что увеличивает приток солнечной энергии в почвы. Таким образом, они косвенно способствуют глубоким оттепелям, которые могут привести к ползучести почвы на склонах.
Важными хищными птицами являются длиннохвостые поморники, которые прилетают летом, и полярные совы, которые живут круглый год. Они питаются мелкими птицами и насекомыми, лемминги являются наиболее важным элементом их рациона.
Насекомые
Количество видов насекомых в Арктике невелико, по сравнению с количеством видов в регионах с умеренным климатом. Арктические насекомые устойчивы к морозам зимой. Некоторые виды, такие как адаптированные к тундре комары, обладают высокими концентрациями глицерина, который действует как «антифриз», понижая температуру, при которой происходит замерзание. Многие тундровые насекомые и пауки имеют темный цвет, который поглощает больше солнечного света и позволяет им поддерживать более высокую температуру тела.
Природные ресурсы
В тундре есть много природных ресурсов, и большинство из них очень ценные, например останки шерстистого мамонта. Другим важным природным ресурсом природной зоны является нефть, которая может нести серьезную угрозу для природы. В случае разлива нефти погибнут многие животные, что приведет к нарушению хрупкой экосистемы. Регион богат на биологические ресурсы, например, ягоды, грибы, киты, моржи, тюлени и рыба, а также минеральные ресурсы, например, железо.
Народы и культуры
Исторически сложилось, что природная зона тундры была заселена людьми на протяжении тысяч лет. Первыми жителями региона были ранние люди Homo glacis fabricatus, которые имели мех и обитали в низкой растительности. Затем пришли люди из многих коренных племен Азии, Европы, а также других мест северного полушария. Некоторые из жителей тундры были кочевниками, в то время как другие имели постоянные жилища. Юпики, алутиики и инупиаты являются примером тундровых народов Аляски. В России, Норвегии и Швеции есть свои жители тундры, называемые ненцы, саамы или лопари.
Значение для человека
Как правило, суровый климат природной зоны тундры препятствует деятельности людей. Регион богат ценными природными ресурсами, но
программы по сохранению биоразнообразия и среды обитания защищают ее от пагубного вмешательства. Основная польза тундры для человека заключается в удержании больших объемов углерода в замерзшей почве, что положительно сказывается на глобальном климате планеты.
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.
Охрана природной зоны тундры
Для защиты тундры от антропогенной деятельности человека необходимо решить следующие приоритетные задачи:
- Переход на альтернативные источники энергии для минимизации антропогенного глобального потепления.
- Создание охраняемых территорий и заповедников, чтобы ограничить влияние человека на дикую природу.
- Ограничение строительства дорог, добычи полезных ископаемых, а также строительство трубопроводов в природной зоне тундре.
- Ограничение туризма и почитание культуру коренных народов региона.