Арктическая растительность
обитает около 1702 видов растений В арктической тундре , в том числе цветковые , низкорослые кустарники, разнотравье, травы и мхи . Эти растения приспособлены к короткому и холодному вегетационному периоду. [1] Они обладают способностью выдерживать чрезвычайно низкие температуры зимой (зимостойкость), а также расти и размножаться в весьма ограничивающих летних условиях.
По состоянию на 2005 г. арктическая растительность занимала примерно 5 × 10 6 км 2 (1.9 × 10 6 квадратных миль) земли. [2] Площадь арктической растительности уменьшилась примерно на 1,4 × 10 6 км 2 (0.54 × 10 6 квадратных миль) с 1980 по 2000 годы, с соответствующим увеличением бореальных лесов (тайги). [3] Это снижение связано с потеплением Арктики из-за изменения климата . [3] [4]
Адаптации
[ редактировать ]Арктические растения имеют ряд приспособлений к сжатому вегетационному периоду и низким температурам:
- Весной они быстро начинают рост, цветут и завязывают семена гораздо раньше, чем растения, растущие в более теплых условиях.
- Пиковая скорость метаболизма у них наблюдается при гораздо более низкой температуре, чем у растений с юга, но достигает максимума только в течение короткого вегетационного периода. [5]
- Некоторые арктические растения растут близко к земле, образуя подушки , которые удерживают растения близко к теплой почве и защищают нежный центральный растущий побег.
- Арктические растения ограничивают свою высоту ниже уровня снега. Растения, выступающие над снегом, подвергаются сильному ветру, метели и поедаются карибу , овцебыком или куропаткой .
- Арктические растения могут выдерживать очень низкие температуры из-за высокой концентрации растворимых углеводов , таких как раффиноза . [5]
- Размножение вегетативным способом распространено. [5]
мхи и лишайники В Арктике распространены . Эти организмы обладают способностью останавливать рост в любое время и возобновлять его сразу же, когда условия улучшаются. Они могут даже выжить под снегом и льдом более года. [6]
Влияние климата
[ редактировать ]Арктическая растительность в значительной степени контролируется средней температурой июля, самого теплого месяца. Арктическая растительность встречается в условиях тундры , где деревья не могут расти. Климат тундры имеет две границы: линию снега , где на земле лежат постоянный круглый год снег и лед, и линию деревьев , где климат становится достаточно теплым для роста деревьев. [7] Линия снега возникает, когда все среднемесячные температуры опускаются ниже 0 ° C (32 ° F). Формула, используемая для линии деревьев, со временем изменилась: согласно климатической классификации Кеппена линия деревьев возникает, когда температура июля составляет 10 ° C (50 ° F). [7] Отто Норденшельд предположил, что самый теплый месяц должен иметь температуру 9–0,1 Т по Цельсию, где Т — температура самого холодного месяца. В 1947 году Холдридж предложил вычислить среднее значение всех месяцев, средняя температура которых выше нуля: линия дерева возникнет, когда это среднее значение составит 3 ° C (37 ° F). [8]
Средняя температура июля близка к 0 ° C (32 ° F) в самых холодных районах, где может расти арктическая растительность. При таких температурах растения находятся на пределе своего метаболизма, и небольшие различия в общем количестве летнего тепла существенно влияют на количество энергии, доступной для поддержания, роста и размножения. При движении с севера на юг размер, горизонтальный покров, численность, продуктивность и разнообразие растений увеличиваются: [10] [9] [11]
- При температуре ниже 3 ° C (37 ° F) древесные растения отсутствуют.
- При температуре от 3 до 5 ° C (от 37 до 41 ° F) древесные растения растут как распростертые карликовые кустарники . Примеры включают Dryas sp. и Salix arctica .
- При температуре от 5 до 7 ° C (от 41 до 45 ° F) древесные растения увеличиваются в высоту до 15 см (5,9 дюйма). Примеры включают Arctous alpina и Cassiope Tetragona .
- При температуре от 7 до 9 ° C (от 45 до 48 ° F) древесные растения превращаются в прямостоячие карликовые кустарники высотой до 40 см (16 дюймов). Примеры включают Betula nana , Rhododendron tomentosum ( Ledum decumbens ), Vaccinium uliginosum .
- При температуре от 9 до 12 ° C (от 48 до 54 ° F) древесные растения превращаются в невысокие кустарники высотой до 2 м (6 футов 7 дюймов). Примеры включают Betula железистая и Salix glauca .
- Линия деревьев возникает, когда средняя температура июля составляет примерно от 10 до 12 ° C (от 50 до 54 ° F).
Поскольку небольшие изменения температуры влияют на выживание, рост и размножение арктических растений, влияние местного микроклимата может быть значительным. Растения, расположенные низко над землей, могут создавать собственный микроклимат: когда температура воздуха вдали от земли составляет -12 °C (10 °F), температура темного мха может достигать 10 °C (50 °F). [12] Даже если местный микроклимат не может поддерживать температуру выше 0 °C (32 °F), некоторые арктические растения и цветы, такие как Chamaenerion latifolium , могут пережить морозы без каких-либо повреждений. [12] Некоторые растения начинают расти под снежным покровом высотой до 100 см (39 дюймов). [12]
Низкие температуры также косвенно влияют на арктическую растительность через воздействие на почву. Циклы таяния и замерзания вызывают морозное пучение , которое сильно нарушает почву и не позволяет растительным сообществам достичь экологического равновесия. [12] Дренаж оказывает большее влияние на местный видовой состав, чем изменения местного климата. [12]
Ветер – еще один климатический фактор, влияющий на растительность. Ветер может обрезать растительность, выступающую над линией снега, и может разрушить даже мягкие растения, расположенные низко к земле. [12]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Сэвилл, DBO (1972). Арктические адаптации растений . Исследовательский отдел Министерства сельского хозяйства Канады. Монография № 6.
- ^ Уокер, Дональд А; и др. (2005). «Карта растительности Приполярной Арктики» . Журнал науки о растительности . 16 (3): 267–282. Бибкод : 2005JVegS..16..267W . дои : 10.1111/j.1654-1103.2005.tb02365.x .
- ^ Jump up to: а б Ван, Муин; Оверленд, Джеймс (2004). «Обнаружение изменения климата в Арктике с использованием климатической классификации Кеппена». Климатические изменения . 67 (1): 43–62. Бибкод : 2004ClCh...67...43W . дои : 10.1007/s10584-004-4786-2 . S2CID 153816797 .
- ^ Пирсон, Ричард Дж; и др. (2013). «Изменения в арктической растительности и связанные с ними последствия изменения климата». Природа Изменение климата . 3 (7): 673–677. Бибкод : 2013NatCC...3..673P . дои : 10.1038/nclimate1858 .
- ^ Jump up to: а б с Биллингс, штат Вашингтон; Муни, ХА (1968). «Экология арктических и альпийских растений». Биологические обзоры . 43 (4): 481–529. дои : 10.1111/j.1469-185X.1968.tb00968.x . S2CID 85714370 .
- ^ «Тундра – Растения – Приспособления» . ThinkQuest.org. Архивировано из оригинала 1 мая 2007 года.
- ^ Jump up to: а б Макнайт, Том Л; Хесс, Даррел (2000). Физическая география: понимание ландшафта . Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Прентис-Холл. п. 235. ИСБН 9780130202635 .
- ^ Джонс, Аллан. «Лекции и практические занятия по биоразнообразию» . Университет Данди. Архивировано из оригинала 29 сентября 2007 г.
- ^ Jump up to: а б «Составление карты растительности Циркумполярной Арктики» . Тоолик-Арктический геоботанический атлас . Университет Аляски, Фэрбенкс . Проверено 18 октября 2021 г.
- ^ «Карта растительности Циркумполярной Арктики» . Тоолик-Арктический геоботанический атлас . Университет Аляски, Фэрбенкс . Проверено 18 октября 2021 г.
- ^ «Карта растительности арктической тундры Аляски» . Тоолик-Арктический геоботанический атлас . Университет Аляски, Фэрбенкс . Проверено 18 октября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Блисс, LC (1962). «Адаптации арктических и альпийских растений к условиям среды обитания» . Арктика . 15 (2): 117–144. дои : 10.14430/arctic3564 . JSTOR 40506981 .
Арктическая тематика |
|---|
