Климатические условия природной зоны тундра. Что такое тундра
Тундра - это безлесная природная зона на севере Евразии и Северной Америки. Она характеризуется суровым климатом и залеганием многолетней мерзлоты уже на небольших глубинах. Из-за низких зимних температур и мерзлых грунтов деревья здесь не могут расти, даже хвойные породы, выдерживающие экстремальные сибирские морозы. Какие животные живут в тундре в таких условиях?
Особенности климата тундры
Зоне тундры соответствует субарктический климатический пояс. Здесь средние температуры января опускаются до -40º, а минимальные и того ниже. Но это не везде так. Например, на побережье Скандинавского полуострова, где проходит теплое Норвежское течение, январские температуры редко опускаются ниже -20º. Но зима по всей тундре длится очень долго.
Лето же здесь сравнимо с нашей осенью. В самом жарком месяце температура редко превышает +10º. Даже в июле могут наблюдаться минусовые температуры и снег. И длится такое лето от силы полтора месяца.
Главная особенность климата тундры - избыточное увлажнение. Но не потому, что осадков выпадает много, а из-за низких температур и, как следствие, незначительного испарения. В результате здесь много болот и озер. А еще здесь бывают сильные ветры, особенно на побережье Северного Ледовитого океана.
Зимой за полярным кругом солнце несколько суток подряд не уходит за горизонт. Летом же наступает очередь полярного дня. А южнее солнце светит настолько долго, что вечерняя заря сменяется утренней и настоящей темноты не бывает. Это явление называется "белые ночи".
Животный и растительный мир тундры
Растительность тундры очень своеобразная. На юге зоны, где теплее, еще встречаются карликовые деревья: полярная ива, карликовая березка. Их трудно принять за деревья, ведь толщина их стволов не достигает и диаметра карандаша, а в высоту они поднимаются всего на 20-30 см.
Главные растения тундры - мхи и лишайники. Именно они определяют облик тундрового ландшафта. Влаги для них здесь достаточно, а к теплу они неприхотливы. Правда, растут они очень медленно.
Наиболее известное растение тундры - ягель, или олений мох, на самом деле являющийся не мхом, а лишайником. Это источник питания северных оленей, потому он и получил свое народное название.
В тундре очень много кустарничков, которые зимуют под снегом, не сбрасывая свои мелкие плотные кожистые листья. Это позволяет им начать вегетацию сразу после протаивания из-под снега. В первую очередь это брусника, клюква, голубика и морошка.
Из травянистых растений можно назвать осоку, пушицу и полярный мак. За коротенькое арктическое лето они успевают пройти полный вегетативный цикл.
Растительность здесь часто образует стелющиеся и подушкообразные формы. Это позволяет лучше использовать приземное тепло и сохранить его, защититься от сильных ветров, которые ломают стебли.
Животный мир тундры небогат видами, но достаточно велик в количественном отношении. Какие животные живут в тундре постоянно? К коренным жителям тундры относятся северные олени, лемминги, песцы, волки, а из птиц - полярная сова и белая куропатка. Очень редкие животные - овцебыки.
Животный мир тундры России
Самые многочисленные животные тундры - это лемминги. Эти грызуны питаются семенами, плодами и корнями тундровых растений. Они могут размножаться очень быстро, ведь взрослеют уже через 2-3 месяца после появления на свет. В год они могут приносить до 5-6 пометов до десятка детенышей в каждом. Понятно, что пищи на всех не хватает. И лемминги предпринимают большие миграции, массово переселяясь в поисках еды.
Хотя лемминги не используются человеком, животный мир тундры не может обойтись без этих зверьков. Ведь они служат основным кормом для ценных промысловых животных - песца, лисы.
Белый песец и волк - также типичные представители тундровых животных. Но если песец в основном питается леммингами, охотится на птиц и разоряет птичьи гнезда, волк предпочитает более крупную добычу. И этим он представляет опасность для северных оленей. Волки охотятся большими стаями, загоняя стада оленей, чтобы отбить от стада ослабленных животных или молодых телят.
Северный олень - главное животное тундры
Северные олени пасутся на обширных пространствах тундры. Они питаются не только ягелем, но и другими видами растений. В поисках пищи им все время приходится кочевать, ведь съеденная растительность восстанавливается очень долго. Кроме того, зимой они откочевывают в более южные районы тундры и в лесотундру, так как здесь снег более рыхлый и легче откапывать копытом растения. Да и листья карликовых деревьев тоже идут в пищу.
Летом же олени перемещаются ближе к побережью океана, ветер с которого спасает их от гнуса - кровососущих насекомых.
Северный олень уже давно одомашнен человеком. Он является просто незаменимым животным в тундре. Используется их мясо, шкуры, олени перевозят людей и грузы. Не зря в песне поется: "А олени лучше..."
Шерсть северного оленя очень теплая, ведь волоски в ней пустотелые, наполненные воздухом. Поэтому олени могут легко переносить очень сильные морозы. И для жителей тундры одежда из оленьих шкур также необходима.
В Северной Америке в этой зоне обитают олени карибу.
Тундровые птицы
Животный мир тундры представлен и птицами. Наиболее известна гага - крупная морская утка. Она славится своим исключительно теплым пухом, которым выстилает гнездо и накрывает яйца. Этот серый пух очень ценится, поэтому его собирают. Из одного гнезда, из которого уже ушли птенцы, можно получить 15-20 граммов чистого пуха.
Белая куропатка также является постоянным жителем тундры. Название говорит о том, что зимой ее оперение становится белым, что позволяет птице быть незаметной на фоне снега. Она питается растительной пищей, а птенцы еще и насекомоядны.
Полярная сова в основном охотится на леммингов. А в летнее время она представляет опасность и для птиц, так как птенцы являются хорошим дополнением к ее рациону.
Летний рай для водоплавающих
Летом бесконечные пространства тундры буквально насыщены водой. Это и талые снеговые воды, и многочисленные озера и болота, и реки. Поэтому животный мир тундры пополняется огромным количеством водоплавающих птиц. Они находят в воде и водоросли, и личинок насекомых, да и от самих насекомых не отказываются.
Гуси, утки, гагары, кулики, лебеди - вот далеко не полный список птиц, кормящихся и выводящих птенцов на далеком севере. А осенью они уводят своих птенцов на юг, в теплые края.
Охрана животных тундры
Животный и растительный мир тундры очень хрупок, ведь для его восстановления в суровых условиях требуются не годы, а десятилетия. Поэтому он нуждается в защите.
Охрану флоры и фауны ставит своей целью Красная книга России. Животные тундры, которые в нее занесены:
- снежный баран путоранский;
- снежный баран чукотский;
- белый медведь;
- гусь-белошей;
- гагара белоклювая;
- гусь белый;
- гусь-пискулька;
- казарка белощекая;
- казарка краснозобая;
- казарка черная тихоокеанская;
- лебедь малый;
- лебедь американский;
- розовая чайка;
- стерх, или белый журавль.
Для охраны живой природы тундры созданы заповедники: Кандалакшский, Лапландский, Таймырский и др.
Она расположена вдоль побережья морей Северного Ледовитого океана, что связано в основном с климатическими процессами.
Тундра - зона холода, сильных ветров, большой облачности, полярной ночи и полярного дня. Здесь короткое и холодное лето, продолжительная и суровая зима, малое количество осадков (в среднем 200-500 мм в год), причем большая доля их приходится на июль и август. Морозы в тундре длятся от полугода до восьми-девяти месяцев, температура в азиатской тундре достигает иногда - 52°С. В любой месяц в тундре возможны заморозки и выпадение снега. Сильные ветры сдувают снег, и не защищенная снегом почва сильно промерзает. Это одна из причин образования слоя многолетнемерзлых грунтов. Оттаивание распространяется летом на глубину до 0,5-1 м. Многолетнемерзлые грунты охлаждают почву, задерживают влагу, способствуют заболачиванию местности (около 70% ее территории заболочено).
Во второй половине сентября в тундре наступает длительная зима. В декабре солнце уходит за горизонт и наступает полярная ночь. В конце февраля солнце появляется над горизонтом, продолжительность дня увеличивается. С первых чисел апреля начинаются белые ночи, а со второй половины июля солнце вовсе не заходит. Солнце стоит невысоко над горизонтом, солнечным лучам приходится пронизывать значительную толщу атмосферы, поэтому большая часть их поглощается и рассеивается. Несмотря на обилие света летом, тепла в тундре недостаточно, к тому же значительная часть его, получаемая атмосферой, расходуется на таяние снега, а также на прогревание мерзлой почвы и холодных масс арктического воздуха.
Климат тундры изменяется не только с севера на юг, но и с запада на восток. На западе сильно сказывается влияние Атлантики и вследствие этого здесь господствует избыточно влажный климат. К востоку увеличивается континентальность и климатические различия в тундре возрастают. Для тундр характерен холодный и умеренно холодный и влажный арктический и субарктический климат. За Колымой на климат оказывает влияние Тихий океан, поэтому там зимы менее суровы с более мощным снежным покровом.
На побережье тундры развит молодой равнинный рельеф, обусловленный морскими трансгрессиями и деятельностью рек. Южнее эта равнинность нарушается холмами и грядами ледникового происхождения и останцовыми возвышенностями коренных пород (Канин Камень, горы Таймыра и Чукотского полуострова). В формировании морфоскульптур тундр ведущее значение имеет многолетняя мерзлота. Здесь распространены полигональные грунты и пятна - медальоны. На склонах широко развиты процессы солифлюкции. Поверхность тундр усеяна неглубокими озерами термокарстового и частично моренного происхождения.
Образование почв в тундре определяют низкие температуры, многолетняя мерзлота, избыточное увлажнение и материнские породы. Низкая температура затрудняет в почве химический и биологический процессы, а избыточная влага создает заболоченность и анаэробные условия почвообразования. Почвенные растворы и грунтовые воды имеют кислую реакцию и малую минерализацию и содержат большое количество органических веществ, железа и вивианита. Основные почвы тундр - тундрово-глеевые и подбуры. Они имеют небольшую мощность, малое содержание гумуса (2-3%), грубый механический состав.
Тундра - безлесная зона с низким и не всегда сплошным растительным покровом. Основу его образуют мхи и лишайники, на фоне которых развиваются низкорослые цветковые растения - травы, кустарнички и кустарники. У тундровых растений корневая система развивается в пределах небольшого деятельного слоя. Растения невысоко поднимаются над землей, часто имеют подушкообразные и стелющиеся формы. Кустарники - карликовая березка и ивы - нередко возвышаются над снегом, поэтому страдают от механических повреждений от переносимого ветром снега. В местах скопления снега растения лучше переносят суровую зиму, поэтому их состав здесь более разнообразен, но медленное таяние снега задерживает вегетацию. Неблагоприятные условия произрастания определяют малую продуктивность биомассы, но господство в составе растений многолетников обусловливает довольно значительные ее запасы - от 40 до 280 ц/га.
В Северном полушарии по окраинам Северной Америки и Евразии южнее полярных пустынь, а также на острове Исландия расположена природная зона тундры. В Южном полушарии она встречается лишь на некоторых островах. Эти широты можно назвать субполярными, зима здесь суровая и продолжительная, а лето прохладное и короткое, с заморозками. Температура самого тёплого месяца - июля не превышает +10… + 12 °C, уже во второй половине августа может пойти снег, а установившийся снежный покров не тает 7-9 месяцев. За год в тундре выпадает до 300 мм осадков, причём в районах Восточной Сибири, где континентальность климата увеличивается, их количество не превышает 100 мм в год. Хотя осадков в этой природной зоне не больше, чем в пустыне, выпадают они преимущественно летом и при столь низких летних температурах испаряются очень плохо, поэтому в тундре создаётся избыточное увлажнение. Промёрзшая за время суровой зимы земля летом оттаивает всего на несколько десятков сантиметров, что не позволяет влаге просачиваться вглубь, она застаивается, и происходит заболачивание. Даже в незначительных понижениях рельефа образуются многочисленные болота и озёра.
Холодное лето, сильные ветры, избыточное увлажнение и многолетняя мерзлота определяют характер растительности в тундре. +10… +12°C - предельные температуры, при которых могут произрастать деревья. В зоне тундры они приобретают особые, карликовые формы. На бедных гумусом неплодородных тундрово-глеевых почвах растут карликовые ивы и берёзы с искривлёнными стволами и ветвями, низкорослые кустарники и кустарнички. Они прижимаются к земле, густо переплетаясь между собой. Бескрайние плоские равнины тундры густым ковром устилают мхи и лишайники, скрывая маленькие стволы деревьев, кустарников и корни трав.
Как только стает снег, суровый пейзаж оживает, все растения словно торопятся использовать короткое тёплое лето для своего цикла вегетации. В июле тундра покрывается ковром цветущих растений - полярных маков, одуванчиков, незабудок, мытника и др. Тундра богата ягодными кустарничками - брусникой, клюквой, морошкой, голубикой.
Исходя из характера растительности, в тундре выделяют три зоны.
Северная арктическая тундра отличается суровым климатом и очень скудной растительностью. Расположенная южнее мохово-лишайниковая тундра мягче и более богата видами растений, а на самом юге тундровой зоны, в кустарниковой тундре, можно встретить деревья и кустарники, достигающие высоты 1,5 м.
К югу кустарниковая тундра постепенно сменяется лесотундрой - переходной зоной между тундрой и тайгой. Это одна из наиболее заболоченных природных зон, потому что осадков здесь выпадает больше (300-400 мм в год), чем может испариться. В лесотундре появляются низкорослые деревья берёза, ель, лиственница, но растут они преимущественно по долинам рек. Открытые пространства всё ещё заняты растительностью, характерной для зоны тундры. К югу площадь лесов увеличивается, но и там лесотундра представляет собой чередование редколесий и безлесных пространств, поросших мхами, лишайниками, кустарниками и кустарничками. Суровый климат тундры и отсутствие хороших кормов заставляют животных, обитающих в этих краях, приспосабливаться к сложным условиям жизни. Самые крупные млекопитающие тундры и лесотундры - северные олени. Их легко узнать по огромным рогам, которые есть не только у самцов, но и у самок. Рога отходят сначала назад, а потом загибаются вверх и вперёд, их крупные отростки нависают над мордой, и олень может разгребать ими снег, добывая пищу. Видят олени плохо, но имеют чуткий слух и тонкое обоняние. Их плотный зимний мех состоит из длинных полых цилиндрических волосков. Они растут перпендикулярно туловищу, создавая вокруг животного плотный теплоизоляционный слой. Летом у оленей отрастает более мягкий и короткий мех.
Крупные расходящиеся копыта позволяют оленю, не проваливаясь, ходить по рыхлому снегу и мягкому грунту. Зимой олени питаются преимущественно лишайниками, выкапывая их из-под снега, глубина которого иногда доходит до 80 см. Не отказываются они и от леммингов, полёвок, могут разорить птичьи гнёзда, а в голодные годы даже обгладывают друг у друга рога.
Олени ведут кочевой образ жизни. Летом они кормятся в северных тундрах, где меньше гнуса и оводов, а осенью возвращаются в лесотундру, где больше корма и теплее зима. Во время сезонных переходов животные преодолевают расстояния в 1000 км. Северные олени быстро бегают и хорошо плавают, что позволяет им спасаться от главных врагов - волков.
Северные олени Евразии распространены от Скандинавского полуострова до Камчатки. Они обитают в Гренландии, на арктических островах и на северном побережье Северной Америки. Северные олени Нового Света называются карибу. В сентябре - октябре карибу тоже мигрируют из тундры на юг, в таежную зону.
Народы Севера одомашнили оленей, получая от них молоко, мясо, сыр, одежду, обувь, материал для чумов, сосуды для пищи - практически все необходимое для жизни. Жирность молока этих животных вчетверо выше коровьего. Северные олени очень выносливы, один олень может везти груз весом 200 кг, проходя в день до 70 км.
Вместе с северными оленями в тундре обитают полярные волки, песцы, полярные зайцы, белые куропатки, полярные совы. Летом прилетает множество перелётных птиц, по берегам рек и озёр гнездятся гуси, утки, лебеди, кулики.
Из грызунов особенно интересны лемминги - трогательные пушистые зверьки величиной с ладонь. Известно три вида леммингов, которые распространены в Норвегии, Канаде, Гренландии и России. Все лемминги имеют коричневую окраску, и только копытный лемминг в зимнее время меняет свою шкурку на белую. Холодный период года эти грызуны проводят под землёй, они роют длинные подземные тоннели и активно размножаются. У одной самки может родиться до 36 детёнышей в год.
Весной в поисках пищи лемминги выбираются на поверхность. При благоприятных условиях их популяция может увеличиться настолько, что в тундре еды для всех не хватает. Пытаясь найти корм, лемминги совершают массовые миграции - огромная волна грызунов мчится по бескрайней тундре, а когда на пути встречается река или море, голодные зверьки под напором бегущих следом падают в воду и погибают тысячами. Жизненные циклы многих полярных животных зависят от количества леммингов. Если их мало, полярная сова, например, не откладывает яйца, а песцы - полярные лисы - мигрируют на юг, в лесотундру, в поисках другого корма.
Особенно много птиц. В тундре, на прибрежных скалах и на островах гнездятся: гаги, гагары, казарки, гуси, лебеди, утки, кулики, воробьи и совы. Большинство из них с наступлением холодов улетают на юг, но некоторые, например белая и тундровая куропатки, полярная сова, остаются зимовать.
В период гнездования, когда на каменистых обрывах и прибрежных скалах образуются "птичьи базары", там собираются сотни тысяч птиц. По берегам рек, озер и болот гнездятся утки и гуси.
Прибрежные воды - реки, речушки и озера тундры - богаты рыбой. На побережье нередко можно встретить морских млекопитающих: нерпу, лахтака, моржа, гренландского тюленя.
Особенностью тундры является полное отсутствие пресмыкающихся. Зато здесь невероятное количество кровососущих насекомых: мошка, комары, черные мухи, оводы.
В Восточном полушарии - где возможно попадание в экстремальную ситуацию - это, кроме перечисленных выше островов, Малозе-мельская и Болыпеземельская тундры, некоторые участки Кольского полуострова, полуострова Ямал, Канин Нос, Таймыр и Чукотка.
Рельеф тундровой зоны включает в себя как равнинные (Болыпеземельская и Малоземельная тундры, полуостров Ямал, север Якутии), так и возвышенные участки. В Восточном полушарии возвышенные и горные тундры расположены на Кольском полуострове, Таймыре и Чукотке.
В Западном полушарии следует выделить тундровые зоны Аляски и севера Канады. На Аляске полуостров Сьюард с невысоким горным плато в центре переходит к северу и северо-западу в низменную, волнистую тундровую равнину. Главный водораздел Аляски - тысячекилометровый хребет Брукса имеет в ширину 200 км и является продолжением Скалистых гор, пересекая Аляску с востока на запад. Приморская равнина с многочисленными реками имеет спокойный и монотонный рельеф. К северу от полуострова Сьюард берег обрывается трехсотметровыми, неприступными скалами.
Климат Северной Аляски в зимний период зависит от алеутских циклонов, которые вызывают резкое повышение температуры. Средние температуры января колеблются в пределах -23...-29 °С. Основные господствующие ветры (за исключением летних месяцев) северо-восточные. Летом густая облачность и много осадков.
Арктическая Канада занимает не только всю северную часть Северной Америки, но и, как уже говорилось, острова Канадского Арктического архипелага, расположенные между морем Бофорта и Беринговым проливом.
Материковая часть Арктической Канады гориста и четко выражена в рельефе хребтом Маккензи к западу от реки Маккензи. К востоку от реки Маккензи лежит обширная низменность. Северная часть - также равнина с многочисленными озерами и реками. Самая высокая часть - полуостров Лабрадор - имеет альпийский рельеф.
Климат большей частью континентальный. Весна продолжительная и мягкая. Лето короткое и солнечное. Осень короткая и холодная, быстро переходящая в очень морозную, безветренную и малоснежную зиму. Осадков не очень много, и они выпадают в основном летом и осенью.
Тундровая зона занимает обширную территорию на Крайнем Севере СССР. В европейской части СССР она охватывает северную половину Кольского полуострова и далее на восток все побережье Ледовитого океана несколько севернее Полярного круга. В Сибири южная граница тундровой зоны проходит по Полярному кругу до реки Енисея, где она поднимается на север и тянется на восток по 70-й параллели до реки Колымы; Далее она спускается на юго-восток, примерно к основанию полуострова Камчатка.
Зона тундры охватывает также острова Вайгач, Колгуев, Новая Земля, Северная Земля и др.
Южная граница тундры почти полностью совпадает с южной границей холодного пояса, т. е. идет почти точно по июльской изотерме воздуха в +10°.
Пространство, занятое тундрой, составляет около 3 млн. кв. км, или 15% всей территории СССР.
Изучению тундровой зоны в нашей стране уделяется большое внимание. В исследованиях этой обширной зоны принимали участие многие наши ученые: Г. И. Танфильев, Б. Н Городков Ю. А. Ливеровский, М. И. Сумгин, Е. И. Цыпленкин, В. Н. Сукачев, Л. С. Берг, А. А. Григорьев и др. Тем не менее природа тундровой зоны, в частности почвенный покров ее, изучен еще недостаточно. То, что уже сделано в этом направлении, представляет лишь первый шаг в познании этого огромного, своеобразного и по-своему весьма богатого и перспективного края.
Климат. Климатические условия тундры характеризуются Низкой среднегодовой температурой, продолжительной холодной Зимой, коротким летом и малым количеством осадков, что наглядно видно из данных, приведенных в табл. 18.
По климатическим особенностям тундровая зона может быть разделена на 5 областей: западную - с мягким морским климатом, восточноевропейскую - с климатом переходным от морского к континентальному; западносибирскую - с континентальным климатом; восточносибирскую - с резко континентальным климатом; дальневосточную - с холодным морским климатом.
Западная часть тундры (север европейской части СССР) отличается наиболее мягким климатом. Средние годовые температуры здесь отрицательные, но немного ниже нуля. Температуры января около -10°, а июля около +11°. Количество осадков около 400 мм или больше при явном преобладании зимних осадков над летними.
По мере движения к востоку резко нарастает суровость климата тундры. Так, уже на востоке европейской части СССР годовые температуры падают до -4-5° при температуре января -18-19°.
Еще более резкие изменения происходят при передвижении в Сибирскую тундру, где средние годовые температуры доходят до -15-17°, а на крайнем востоке повышаются до -9°. В Чукотской тундре температуры января от -30 до -40°. На крайнем востоке они поднимаются до -25°. Температуры июля находятся в пределах 11 -13°, т. е. выше, чем на западе.
Очень низкие зимние температуры в тундровой зоне Восточной Сибири вызваны влиянием азиатского максимума давления, что обусловливает ясную погоду, слабые ветры и сильное охлаждение воздуха над снежным покровом. Наблюдается здесь также поступление крайне холодного континентального воздуха умеренных широт.
В Сибирской тундре резко снижается годовое количество осадков, которое редко достигает 250 мм, а во многих пунктах опускается до 150-120 мм.
Таким образом, к востоку, как и по другим зонам, нарастает континентальность климата, который несколько смягчается на крайнем востоке.
Зимой часто дуют сильные сухие ветры, от которых вымерзает вся растительность, выступающая из-под снега. Снежный период очень продолжителен (до 280 дней), но толщина снежного покрова невелика. Больше всего выпадает осадков в июле - августе и сентябре, меньше всего - в феврале - марте.
Испарение влаги в этой зоне очень незначительно и в среднем не превышает 50 мм в год. Преобладание атмосферных осадков над испарением создает условия для большого увлажнения почв, вследствие чего на поверхности тундры постоянно задерживается вода и развитие почв совершается при избытке влаги. Малая мощность снежного покрова делает возможным глубокое промерзание почвы.
В западной части тундровой зоны, находящейся под влиянием теплого течения Гольфстрим, в летнее время почва оттаивает, но большая часть тундровой зоны скована вечной мерзлотой.
Вечная мерзлота в тундровой зоне является весьма важным фактором.
Под вечной мерзлотой, по определению проф. М. С. Сумгина, понимают такой находящийся на некоторой глубине от дневной поверхности слой почвы или грунта, который имеет отрицательную температуру, длящуюся непрерывно минимум 2 года, максимум - тысячелетия и десятки тысячелетий.
Географическое распространение вечной мерзлоты в пределах нашей страны очень велико, особенно в азиатской части СССР, восточнее Красноярска. Здесь южная граница сплошного распространения вечной мерзлоты проходит южнее Иркутска, Читы, Хабаровска и устья Амура.
Слой вечной морзлоты имеет различную мощность, но во многих случаях толщина его очень значительна. Так, например, у берегов Карского моря, в Амдерме, на северной оконечности Пай-Хоя вечно мерзлая толща была пройдена бурением на глубину 400 м, в Забайкалье у станции Бушулей вечная мерзлота имеет мощность 66-70 м, на Дальнем Востоке - 50 м и т. д. К югу мощность вечно мерзлого слоя постепенно уменьшается, доходя до 1-2 м.
Над толщей вечной мерзлоты лежит незначительный слой земли, замерзающий зимой и оттаивающий летом. Называется он деятельным слоем. Глубина летнего оттаивания колеблется чаще всего в пределах 30-150 см в зависимости от географической широты, а также от механического состава почвы и мощности торфа. В песчаных почвах оттаивание проникает на глубину до 100-150 см, в суглинистых - до 70-100 см, в торфянистых до 30-40 см. В этом ограниченном слое происходят биологические процессы и развиваются почвы.
Мерзлота оказывает громадное влияние на лежащий над нею деятельный слой: она охлаждает почву, не позволяет воде проникать вглубь и тем содействует застаиванию воды на поверхности почвы. Присутствие вечной мерзлоты при малом количестве осадков в летние периоды нередко вызывает своеобразное явление физиологической сухости, играющее весьма важную роль в жизни арктических растений.
Влага в слое почвенной мерзлоты недоступна для растений; если лед тает, то образовавшиеся талые воды, обладая низкой температурой, являются мало пригодными для растений.
В тундре нет резкой грани, разделяющей весну и лето, и о переходе весны к лету и от лета к осени можно говорить лишь условно. За начало лета обычно принимают исчезновение снега на большей части тундры, а за его конец - первые морозы и снегопады в конце августа.
Лето в тундре короткое и холодное, но с длинным световым днем; заморозки случаются и летом. Солнце в тундре показывается мало, облачность очень велика и в среднем около 3 / 4 неба постоянно покрыто облаками. Относительная влажность воздуха в зимний период очень низкая, а летом весьма высокая и в августе нередко достигает 80-90%.
Вегетационный период в среднем равен 2-2,5 месяцам, зато с наступлением тепла благодаря большой длине светового дня растения развиваются бурно и быстро зацветают.
Растительность. В связи с суровыми климатическими условиями растительность в тундре развита слабо и состоит только из неприхотливых северных растений, приспособившихся к низким температурам короткого вегетационного периода. Существенная черта тундры, дающая повод называть ее арктической степью, - ее безлесность.
Слово «тундра» ( tunduri ), взятое из финского языка, обозначает безлесные места.
Многие причины препятствуют развитию леса в тундре, но главными из них являются низкая температура почвы и наличие вечной мерзлоты, оттаивающей в течение короткого лета лишь на ничтожную глубину, сильные ветры, высокая относительная влажность воздуха и значительная заболоченность территорий. В этих условиях семена деревьев прорастают слабо, а всходы их не выживают.
Флора тундровой зоны вообще очень однообразна и бедна по сравнению с другими природными зонами и едва насчитывает 250-500 различных видов растений.
Широкое распространение в тундре имеют мхи, лишайники, некоторые осоки и злаки, которые здесь, однако, не образуют сплошного растительного покрова, а растут отдельными кустиками и дерновинками.
Среди растений преобладают кустарнички брусничного типа, кустарнички верескового типа, черника, голубика и др. Все тундровые растения обнаруживают многочисленные признаки ксероморфизма, т. е. приспособленности к засушливым условиям жизни.
Характерной особенностью, присущей растительности тундры, является склонность растений расти подушками, или дерновинками, что дает им лучшую защиту от ветра, а следовательно, и от выдувания, столь губительного в тундре. Связная дернина встречается только по низинам, которые зимой заносятся снегом, а летом обильно увлажняются.
Следует еще отметить, что большую роль в тундре играют лишайники, в особенности ягель, или олений мох, являющийся основным кормом для оленей.
Почвообразующие породы. В качестве почвообразующих пород в зоне тундры выступают главным образом ледниковые отложения, затем осадки бореальной морской трансгрессии и в значительной части элювиальные образования различных кристаллических пород.
По механическому составу они довольно разнообразны: иногда это пластичные серые глины, иногда более песчаные глины и суглинки, а иногда пески. Очень часто они слоисты и содержат остатки морской фауны, а нередко и валуны.
Среди указанных наносов имеются местами и выходы различных коренных пород, в том числе и кристаллических.
В Восточной Сибири тундра располагается на каменистых породах и продуктах их выветривания.
Рельеф. Значительные пространства тундровой зоны представлены главным образом равниной и невысокими буграми. Равнинный рельеф тундры очень часто разнообразится наличием замкнутых понижений, занятых озерами, наличием речных долин и отрогов горных хребтов, пересекающих во многих местах эту обширную зону. В горных областях Сибири распространена каменистая горная тундра.
По природным условиям зона тундры не однообразна и может быть подразделена на следующие подзоны: арктическую, кустарниковую, южную тундру и лесотундру.
Арктическая тундра располагается по северной окраине страны, где нет ни деревьев, ни кустарников; последние, если и появляются, то лишь по течению рек. Сильно распространена здесь пятнистая тундра. Пятнистая тундра состоит из голых глинистых пятен величиной с тарелку или колесо, обычно совершенно лишенных растительности. Пятна вкраплены в сухую тундру, покрытую растительностью, или же лишь окаймлены бордюром из мхов, лишайников, мелких осок и др.
Происхождение этих пятен еще точно не установлено. По мнению большинства исследователей, пятна в тундре образуются следующим образом. Обнаженная глинистая поверхность при замерзании и высыхании растрескивается и распадается на неправильные многоугольники или округлые участки; края трещин затем осыпаются, и в образовавшихся лощинках поселяется растительность, но поверхность пятна остается голой, так как из-за сильных ветров растительность не может укорениться; весной голые пятна быстро оттаивают и расплываются. В разрезе пятен нет погребенных растительных слоев и гумусового горизонта. В то же время следы оглеения в профиле почвы явно обнаруживаются. Сфагновые торфяники в этой подзоне отсутствуют.
Кустарниковая, или типичная, тундра идет южнее арктической и занимает огромные пространства; здесь также нет деревьев, а кустарниковые заросли встречаются не только по течению рек, но и по междуречным пространствам. Растительность, свойственная этой части тундры, распадается на 3 яруса: верхний - кустарниковый, средний - травянистый и нижний - лишайниково-моховой.
В первом ярусе преобладает березовый ерник, багульник, кустарниковая ива, голубика и др. В среднем, травянистом, ярусе широкое развитие имеют осока, водяника, овсяница, брусника и др. В нижнем, непосредственно покрывающем почву, ярусе господствуют бурые и зеленые мхи и лишайники. Здесь же нередко встречаются сфагновые торфяники обычно в виде бугров высотой 1-3 ж, весьма характерных для так называемой бугристой тундры. Эти торфяные бугры состоят главным образом из мхов и лишайников.
Поверхность бугров обычно покрыта ползучими деревянистыми растениями: багульником, водяникой, голубикой, брусникой, подбелом, болотным вереском, карликовой березой и карликовой полярной ивой. Значительные площади здесь заняты лишайниковыми (ягельными) и лишайниково-моховыми ассоциациями.
В долинах рек растут те же кустарники, что и на водоразделах, но здесь они достигают более значительной высоты, иногда 1 -1,5 м. На берегах речек и озер нередко встречаются заросли осок, а в долинах рек ивняки; всюду в изобилии встречается карликовая березка.
Южная тундра расположена южнее кустарниковой. Характерной особенностью этой подзоны является наличие лесной растительности, расположенной только вдоль течения рек. На водораздельных пространствах среди кустарниковых зарослей изредка встречаются отдельные деревья (ель, береза и лиственница). Широкое развитие имеют сфагновые мхи, образующие мелкие торфяники.
Лесотундра представляет собой переходную полосу от тундровой зоны к лесной. Она расположена по южной окраине тундры, на границе с областью сплошных лесов. В этой подзоне леса растут не только вдоль рек, но небольшими островками встречаются и в междуречье, на водораздельных пространствах.
Первыми обычно поселяются здесь полярные виды березы и лиственница, всегда покрытые лишайниками и сильно угнетенные. Суровые условия тундры, бедность почв питательными веществами, наличие в большей части тундры на небольшой глубине вечной мерзлоты весьма затрудняют рост и развитие древесных растений. Деревья, насчитывающие 200-300 лет, низкорослы, корявы, сучковаты, имеют диаметр около 5-8 см.
Леса здесь обычно приурочены к небольшим, но весьма многочисленным песчаным и глинистым холмикам, понижения между которыми заняты болотистыми пространствами или густыми зарослями кустарников из мелкой ивы, карликовой березы, а там, где местность повыше, еще и можжевельником.
На сухих местах почва покрыта лишайниками, гипновыми и другими мхами; на влажных местах располагаются сфагновые кочковатые болота; кочки из пушицы густо обрастают морошкой, мхом, березовым ерником, водяникой, а иногда и можжевельником. Сфагновые торфяники в этой подзоне сильно развиты.
а) Географическое положение. Зона тундры находится в Субарктике, где зимой господствует арктический воздух, а летом – более теплый воздух умеренного пояса. Зона тундры протянулась вдоль наших побережий от Мурманска до Чукотки, занимая 1/5 территорию страны.
Б) Климатические условия. Тундра зимой – царство ветра и холода. Очень часто здесь свирепствует пурга. Зимой она может продолжаться около 70 дней. При этом морозы достигают -40…-50°С. Лето короткое, температуры самого теплого месяца не превышают +10°С. Но бывает период (2-3 недели) когда воздух прогревается до +20…+22°С.
В) Почвы. В тундре в условиях избыточного увлажнения и недостатка тепла образуются тундровые глеевые почвы. Эти почвы содержат мало перегноя, залегают тонким, большей частью не сплошным слоем, сильно переувлажнены. Переувлажнение препятствует доступу кислорода в средний и нижний горизонты, поэтому в почве образуются недоокисленные соединения железа, придающие её среднему слою голубую окраску.
Г) Растительность и животный мир, их типичные представители. В тундре практически нет однолетних растений, преобладают растения карликовых форм (карликовая береза, верески, мхи, лишайники). В тундре множество грибов. Растительный покров в тундре очень уязвим. Животных в тундре много, но их видовой состав не богат. Самый ценный пушной зверь – песец, а его главная пища – лемминги. Встречается волк, заяц-беляк, из птиц – белая куропатка, полярная сова. Летом птиц больше. Но самое главное животное тундры – северный олень.
Д) Природные ресурсы. Природные ресурсы тундры весьма невелики (если не считать полезных ископаемых), но этот край имеет важное значение как естественная жизненная среда коренных народов российского севера. Традиционным направлением в хозяйстве являются оленеводство, добыча морских и пушных животных. Большую часть тундры используют, как летние пастбища для оленей, они (пастбища) занимают около 2/3 территории зоны.
В Норильске идет добыча цветных металлов, на севере Томской и Тюменской областей активно добывается нефть и газ. В зоне арктической тундры находится большой запас важных природных ресурсов, таких как уран и нефть.
Е) Жизнь и быт людей. Большая часть населения сосредоточена на берегах морских заливов и рек и занимается рыболовством. В удаленных от берегов районах основным занятием коренного населения служат оленеводство и охота на песца и птиц (куропатки, гуси, утки). Жителям тундры олень дает пищу, из его шкур шьют одежду и обувь, ими покрывают ярангу или чум. Большинство населения в зоне тундры – приехавшие для освоения её ископаемых богатств жители более южных районов, главным образом русские. Они составляют население городов, а коренные народы – в основном население сельской местности.
Ж) Экологические проблемы. Для сохранения тундры вводятся ограничения на выпас оленей, экологи следят за тем, чтобы стада вовремя перегоняли на другие участки. При строительстве нефте- и газопроводов принимаются меры для увеличения численности типичных растений и животных. Ведется борьба с браконьерами, в которую активно включились сотрудники тундровых заповедников и заказников. Под охрану взяты редкие и исчезающие представители флоры и фауны.
Тундра - один из видов природных зон, лежащих за северными пределами лесной растительности, пространства с вечномёрзлой почвой , не заливаемой морскими или речными водами. Тундра находится севернее зоны тайги. По характеру поверхности тундры бывают болотистые , торфянистые , каменистые. Южную границу тундры принимают за начало Арктики.
Тундра (вместе с лесотундрой) составляет 15% всей территории России, занимая северное побережье России кроме берегов Белого моря. Растения в тундре прижимаются к поверхности почвы, образуя переплетающиеся побеги в виде подушки. Росту лесов в тундровых зонах мешают три основных фактора - холодное и непродолжительное лето, сильные ветры и высокая влажность воздуха. В тундре много болот . С высоких мест снег сдувается, и почва промерзает настолько, что летом не успевает оттаять. Поэтому в тундре почти повсеместно распространена многолетняя мерзлота. На Кольском полуострове лес продолжается ещё на одну-две сотни километров к северу за полярным кругом. Здесь сильно влияние незамерзающего Баренцева моря, и зима даже теплее, чем в средней полосе России. Тундре остаётся лишь полоса взморья с его ветрами и туманами. Безлесны на полуострове также невысокие вершины сопок, которые коренные жители - саамы называют тунтури, откуда и произошло слово "тундра". За Уралом, в азиатской части, в краю ледовитых морей и холодных течений, тундра простирается уже широкой полосой. Ещё обширнее её зона па северо-востоке, где даже на широте Санкт-Петербурга и Вологды очень сырое, прохладное и ветреное лето.
Тундра бывает очень красива дважды в году. Первый раз в августе, когда созревает морошка и ландшафт меняет цвет сначала с зелёного на красный, а потом на жёлтый. Второй раз - в сентябре, когда желтеют и краснеют листья карликовой берёзки и кустарничков. Растительность как в южной, так и в занимающей среднее положение "типичной" тундре наиболее обильна в местах скопления снега. Зимой сугробы укрывают растения от холодов и ветров, а летом на их месте можно увидеть среди кустарников высокое разнотравье.
Для почв тундры характерен низкий снежный покров - 0-50 см, который из-за сильных ветров сносится, вечная мерзлота в почве влияет на её плодородие. Почвы тундрово-глеевые и торфянистые .
Осадков в тундре выпадает немного (200 - 300 мм в год), и чем континентальнее климат, тем меньше осадков. Однако испаряемость в тундре столь мала, что количество осадков постоянно превышает испаряемость. Как следствие, тундры заболочены.
Климат
Тундра отличается очень суровым климатом (субарктический), живут здесь только те растения и животные , которым не страшен холод и сильные ветра. В тундре довольно редко встречается крупная фауна.
Зима в тундре чрезвычайно продолжительная. Так как большая часть тундры находится за Полярным кругом, то тундра зимой переживает полярную ночь. Суровость зимы зависит от континентальности климата.
Тундра, как правило, лишена климатического лета (или оно приходит на очень короткий срок). Средняя температура самого тёплого месяца (июля или августа) в тундре составляет 10-15°C. С приходом лета оживает вся растительность, по мере наступления полярного дня (или белых ночей в тех районах тундры, где полярный день не наступает).
Май и сентябрь - это весна и осень тундры. Именно в мае сходит снежный покров, а уже в начале октября обычно устанавливается снова.
