Альпийская тундра
Альпийская тундра – это тип природного региона или биома, который не содержит деревьев, поскольку находится на большой высоте и связан с этим суровым климатом . По мере приближения широты к полюсам пороговая высота альпийской тундры снижается, пока не достигает уровня моря, и альпийская тундра сливается с полярной тундрой .
Большая высота создает неблагоприятный климат: слишком холодно и ветрено, чтобы поддерживать рост деревьев. Альпийская тундра переходит в субальпийские леса ниже границы деревьев ; лесотундры, Низкорослые леса, встречающиеся на экотоне известны как круммхольц . С увеличением высоты он заканчивается у линии снега , где снег и лед сохраняются в течение всего лета.
Альпийская тундра встречается в горах по всему миру. Для флоры высокогорной тундры характерны близкие к земле кустарнички. Холодный климат высокогорной тундры обусловлен адиабатическим охлаждением воздуха и подобен полярному климату .
География
[ редактировать ]Альпийская тундра встречается на достаточно большой высоте на любой широте . Некоторые экорегионы горных лугов и кустарников по всему миру включают альпийскую тундру. Большие регионы альпийской тундры встречаются в Североамериканских Кордильерах и некоторых частях северных Аппалачей в Северной Америке, Альпах и Пиренеях Европы, Гималаях и Каракоруме в Азии, Андах Южной Америки, Восточных рифтовых горах Африки, Снежные горы Австралии, [ 1 ] Южный остров Новой Зеландии, [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] и Скандинавские горы . [ 5 ] [ 6 ]
Альпийская тундра занимает высокогорные вершины, склоны и хребты над границей леса. Аспект также играет роль; линия деревьев часто встречается на возвышенностях, на более теплых склонах, обращенных к экватору. Поскольку альпийская зона присутствует только в горах, большая часть ландшафта неровная и пересеченная, со скалистыми, заснеженными вершинами, утесами и осыпными склонами, но также есть участки с плавно переходящим в почти плоский рельеф. [ 7 ]
В среднем по многим местам и местному микроклимату линия леса поднимается на 75 метров (245 футов) при перемещении на 1 градус к югу от 70 до 50 ° с.ш. и на 130 метров (430 футов) на градус от 50 до 30 ° с.ш. Между 30 ° с.ш. и 20 ° ю.ш. линия леса примерно постоянна, от 3500 до 4000 метров (от 11 500 до 13 100 футов). [ 8 ]
Климат
[ редактировать ]
Альпийский климат – это средняя погода ( климат ) для высокогорной тундры. Климат становится холоднее на больших высотах — эта характеристика описывается скоростью падения воздуха: воздух имеет тенденцию становиться холоднее по мере подъема, поскольку он расширяется. Скорость сухоадиабатического градиента составляет 10 ° C на км (5,5 ° F на 1000 футов) высоты или высоты. Таким образом, подъем на гору на 100 метров (330 футов) примерно эквивалентен перемещению на 80 километров (45 миль или 0,75° широты) к полюсу. [ 9 ] Однако эта связь является лишь приблизительной, поскольку местные факторы, такие как близость к океанам, могут радикально изменить климат.
В альпийской тундре деревья не переносят условий окружающей среды (обычно низкие температуры, сильный снежный покров или связанный с этим недостаток доступной влаги). [ 10 ] : 51 Типичный вегетационный период на большой высоте составляет от 45 до 90 дней, со средней летней температурой около 10 ° C (50 ° F). Температура вегетационного периода часто опускается ниже нуля, и во многих районах на протяжении всего вегетационного периода наблюдаются заморозки. Осадки выпадают в основном в виде зимнего снега, но доступность почвенной воды сильно зависит от сезона, местоположения и топографии. Например, снежные поля обычно накапливаются на подветренных сторонах хребтов, в то время как линии хребтов могут оставаться почти свободными от снега из-за его перераспределения ветром. В некоторых альпийских местах обитания зимой может быть до 70% снега. Сильные ветры распространены в альпийских экосистемах и могут вызвать значительную эрозию почвы и нанести физический и физиологический вред растениям. Кроме того, ветер в сочетании с высокой солнечной радиацией может способствовать чрезвычайно высокому уровню испарения и транспирации . [ 7 ]
Количественная оценка климата
[ редактировать ]
Было предпринято несколько попыток количественно определить, что представляет собой альпийский климат.
Климатолог Владимир Кеппен продемонстрировал связь между линиями деревьев в Арктике и Антарктике и летней изотермой 10 ° C; т. е. места, где средняя температура самого теплого календарного месяца года ниже 10 °C, не могут поддерживать леса. Для получения дополнительной информации см. Классификацию климата Кеппена .
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, оба в градусах Цельсия (это означало бы, что для Например, если в конкретном месте средняя температура в самый холодный месяц составляла -20 °C (-4 °F), то в самом теплом месяце должна быть в среднем 11 °C (52 °F) или выше, чтобы деревья могли расти. выжить там).
В 1947 году Холдридж усовершенствовал эти схемы, определив биотемпературу : среднегодовую температуру, при которой все температуры ниже 0 °C считаются 0 °C (потому что она не имеет никакого значения для жизни растений, находящихся в состоянии покоя). Если средняя биотемпература составляет от 1,5 до 3 °C (от 34,7 до 37,4 °F), [ 11 ] Холдридж определяет климат как альпийский.
Флора
[ редактировать ]
Поскольку ареал альпийской растительности подвержен интенсивной радиации, ветру, холоду, снегу и льду, она растет близко к земле и состоит в основном из многолетних трав , осоки и разнотравья . В альпийском ландшафте преобладают многолетние травы (в том числе травы, осоки, невысокие древесные и полудревесные кустарники); у них гораздо больше биомассы корней и корневищ , чем у побегов, листьев и цветов. Корни и корневища не только участвуют в поглощении воды и питательных веществ, но также играют очень важную роль в запасании углеводов в зимний период. Однолетние растения редки в этой экосистеме и обычно имеют высоту всего несколько дюймов и слабую корневую систему. [ 7 ] Другие распространенные формы растительной жизни включают распростертые кустарники ; злаки, образующие кочки ; подушкообразные растения ; и криптогамы , такие как мохообразные и лишайники . [ 12 ]
По сравнению с более низкими районами того же региона, альпийские регионы имеют высокий уровень эндемизма и большое разнообразие видов растений. Это таксономическое разнообразие можно объяснить географической изоляцией , изменениями климата , оледенением , дифференциацией микросред обитания и различной историей миграции или эволюции или того и другого. [ 12 ] Эти явления способствуют разнообразию растений, внедряя новую флору и способствуя адаптации как новых видов, так и расселению ранее существовавших видов. [ 12 ]
Хотя тундра занимает лишь небольшую часть поверхности Земли (17-20%), биоразнообразие видов растений важно для питания человека. Из 20 видов растений, составляющих 80% пищи человека, 7 (35%) произошли из этого региона. [ 13 ]
Растения приспособились к суровым альпийским условиям. Подушкообразные растения , похожие на примыкающие к земле комки мха, спасаются от сильного ветра, дующего в нескольких дюймах над ними. Многие цветущие растения альпийской тундры имеют густые волоски на стеблях и листьях, обеспечивающие защиту от ветра, или пигменты красного цвета, способные преобразовывать солнечные лучи в тепло. Некоторым растениям требуется два или более лет, чтобы сформировать цветочные почки, которые переживают зиму под поверхностью, а затем раскрываются и дают плоды с семенами в течение нескольких недель лета. [ 14 ] В различных районах высокогорной тундры вторжение древесной растительности . наблюдается [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
Альпийские районы уникальны суровостью и сложностью природных условий. Очень небольшие изменения в топографии - всего 1 фут (0,3 м) или меньше - могут означать разницу между продуваемой ветрами территорией или зоной скопления снега, радикально изменяя потенциальную продуктивность и растительное сообщество . Между этими крайностями засухи и насыщения могут существовать несколько промежуточных сред, находящихся в пределах нескольких ярдов друг от друга, в зависимости от топографии, субстрата и климата. Альпийская растительность обычно представляет собой мозаику небольших участков с сильно различающимися условиями окружающей среды. Типы растительности варьируются от подушковидных и розеточных растений на хребтах и в расщелинах скал; к травянистой и травянистой растительности по склонам; кустарнички с разнотравьем и разнотравьем ниже тающих сугробов ; на болотах и вдоль ручьев осоки, травы, невысокие кустарники и мхи. [ 7 ]
Альпийские луга образуются там, где отложения в результате выветривания горных пород образовали почвы, достаточно хорошо развитые, чтобы поддерживать травы и осоки. Нецветущие лишайники цепляются за камни и почву. Их закрытые клетки водорослей могут фотосинтезировать при любой температуре выше 0 ° C (32 ° F), а внешние слои грибов могут поглощать воды больше, чем их собственный вес. Благодаря приспособлениям к выживанию в условиях сухих ветров и холода растительность тундры может показаться очень выносливой, но в некоторых отношениях тундра очень хрупка. Повторяющиеся шаги часто уничтожают растения тундры, позволяя сдувать обнаженную почву; восстановление может занять сотни лет. [ 14 ]
фауна
[ редактировать ]
Поскольку высокогорная тундра расположена в различных, широко разнесенных друг от друга регионах Земли, не существует видов животных, общих для всех участков высокогорной тундры. Некоторые животные альпийской тундры включают кеа , сурка , горного козла , снежного барана , шиншиллу , гималайского тара , яка , снежного барса и пищуху . [ 18 ]
См. также
[ редактировать ]- Горные луга и кустарники
- Уральская горная тундра и тайга
- Полонина (горный луг)
- Горные экосистемы
- Тундра
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пикеринг, Кэтрин; Венн, Сюзанна. Повышение устойчивости австралийской альпийской флоры к изменению климата и связанным с ним угрозам: подход к функциональным характеристикам растений (PDF) (Отчет). Голд-Кост: Национальный исследовательский центр по адаптации к изменению климата. ISBN 978-1-925039-32-0 . Проверено 5 июля 2023 г.
- ^ «Альпийский биом» . Архивировано из оригинала 19 января 2010 года . Проверено 19 декабря 2009 г.
- ^ Регенольд, Стивен (12 октября 2007 г.). «Карман альпийской тундры, расположенный на вершине Новой Англии» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 31 мая 2021 г.
- ^ «Горные луга Южного острова» . Наземные экорегионы . Всемирный фонд дикой природы.
- ^ Аустрхайм, Гуннар; Эрикссон, Уве (2001). «Разнообразие видов растений и выпас скота в горах Скандинавии: закономерности и процессы в разных пространственных масштабах» . Экография . 24 (6): 683–695. дои : 10.1034/j.1600-0587.2001.240607.x . JSTOR 3683770 .
- ^ Виртанен, Ристо; Оксанен, Лаури; Оксанен, Тарья; Коэн, Жюваль; Форбс, Брюс С.; Йохансен, Бернт; Иди, Юкка; Олофссон, Йохан; Пуллиайнен, Йоуни; Тёммервик, Ганс (2016). «Какое место безлесных тундровых территорий северного Хайленда вписывается в глобальную биомную систему: на пути к экологически естественному подразделению тундрового биома» . Экология и эволюция . 6 (1): 143–158. дои : 10.1002/ece3.1837 . ПМЦ 4716497 . ПМИД 26811780 .
- ^ Jump up to: а б с д
В этой статье использованы общедоступные материалы из Группа лугопастбищных угодий (PDF) . Бюро землеустройства . Архивировано из оригинала (PDF) 24 июля 2008 г.
- ^ Кернер, Ч. (1998). «Повторная оценка положения линий деревьев на большой высоте и их объяснение» (PDF) . Экология . 115 (4): 445–459. Бибкод : 1998Oecol.115..445K . CiteSeerX 10.1.1.454.8501 . дои : 10.1007/s004420050540 . ПМИД 28308263 . S2CID 8647814 . Архивировано из оригинала (PDF) 11 сентября 2006 г. Проверено 30 июля 2018 г.
- ^ Блит, С; Грумбридж, Б.; Лысенко И; Майлз, Л.; Ньютон, А. (2002). Mountain Watch: изменение окружающей среды и устойчивое развитие в горах (PDF) . Всемирный центр мониторинга охраны природы ЮНЕП. ISBN 978-1-899628-20-9 . Архивировано из оригинала (PDF) 14 октября 2013 г.
- ^ Эллиотт-Фиск, DL (2000). «Тайга и бореальный лес». В Барбуре, Миннесота; Биллингс, доктор медицины (ред.). Наземная растительность Северной Америки (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-55986-7 .
- ^ «Лекции и практики Аллана Джонса по биоразнообразию» . Данди.ac.uk . Архивировано из оригинала 29 сентября 2007 г.
- ^ Jump up to: а б с Кернер, Кристиан (2003). Жизнь альпийских растений: функциональная экология растений высокогорных экосистем . Берлин: Шпрингер. стр. 9–18. дои : 10.1007/978-3-642-18970-8 . ISBN 978-3-540-00347-2 . S2CID 41723233 .
- ^ Ньюман, Ленор (2019). Потерянный пир: кулинарное вымирание и будущее еды . Торонто: ECW Press. стр. 171–172. ISBN 978-1-77041-435-8 .
- ^ Jump up to: а б В этой статье использованы общедоступные материалы из Национальный парк Роки-Маунтин: экосистема альпийской тундры . Служба национальных парков .
- ^ Марсман, Этаж; Нистуэн, Кристин О.; Опедал, Эйстейн Х.; Фост, Джесси Дж.; Соренсен, Миа Ведель; Де Френн, Питер; Граэ, Бенте Йессен; Лимпенс, Юул (январь 2021 г.). Пугнер, Франциско (ред.). «Определители приживления саженцев деревьев в высокогорной тундре» . Журнал науки о растительности . 32 (1). дои : 10.1111/jvs.12948 . hdl : 1854/LU-8741393 . ISSN 1100-9233 . S2CID 225314620 .
- ^ Розен, Эйвинд; Дер Маарел, Эдди (май 2000 г.). «Восстановление альварной растительности на острове Эланд, Швеция » Прикладная наука о растительности . 3 (1): 65–72. дои : 10.2307/1478919 . ISSN 1402-2001 . JSTOR 1478919 .
- ^ Холлман, Кассандра; Олссон, Ола; Тайлер, Торбьёрн (январь 2022 г.). «Изменения в составе растительности южной Швеции за последние 200 лет» . Экологические показатели . 134 : 108486. doi : 10.1016/j.ecolind.2021.108486 . ISSN 1470-160X . S2CID 245267638 .
- ^ «Биом тундры» . ucmp.berkeley.edu . Проверено 31 декабря 2023 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с альпийской тундрой , на Викискладе?
