Крайне суровые жизненные условия в тундре чрезвычайно неблагоприятны для растений. Количество солнечного тепла здесь в два раза меньше, чем в умеренном климате. Время, в течение которого возможно развитие растений, очень коротко - 2-3 месяца. Зима продолжается около 8 месяцев, средняя годовая температура в тундре всюду ниже нуля. Заморозки возможны во все месяцы лета. Однако климатические условия в тундре неоднородны. В СССР наиболее благоприятна для растений западная часть тундровой зоны - на Кольском п-ве. Близость Атлантического океана и теплое Северо-Атлантическое течение умеряют здесь холодное дыхание Арктики. Средняя температура января -6°, а осадков выпадает до 400 мм в год.
К востоку климат становится суровее: понижается температура, уменьшается количество осадков, короче становится лето. Во многих районах Якутской АССР средняя температура января -40°. Годовое количество осадков на севере Сибири 200-300 мм, а в устье р. Лены снижается до 100 мм. Снега в тундре мало. На западе толщина снежного покрова 50 см, а на востоке, в Якутии - всего 25 см.
В тундре постоянно дуют очень сильные ветры. Зимой нередко бывает пурга и скорость ветра достигает 30-40 м в секунду. Пурга продолжается по 5-6 дней. Ветры сдувают снег с возвышенностей в лощины, долины рек, и оголившаяся земля сильно промерзает. Скованная морозом почва не оттаивает полностью за короткое лето, и на некоторой глубине из года в год сохраняется мерзлая почва - вечная мерзлота (подробнее об этом см. ст. «»). На крайнем западе тундровой зоны вечной мерзлоты нет. Чем дальше к востоку, тем шире полоса вечномерзлых почв. В Восточной Сибири ее южная граница спускается южнее Иркутска.
Почва в тундре всегда холодная. Даже летом на небольшой глубине температура ее не поднимается выше +10°. Вечная мерзлота замедляет почвообразование. В верхних слоях почвы накапливается вода, подпираемая вечномерзлым слоем, а это влечет за собой заболачивание поверхности и накопление полуразложившихся остатков растений - торфа. Но мощных залежей торфа в тундре нет - слишком невелик здесь прирост растительной массы (см. ст. «»).
Вечная мерзлота, малое количество осадков, низкая температура и сильный ветер создают в тундре своеобразный водный режим. Корни растений, несмотря на избыток влаги в почве, не в состоянии подавать ее в надземные части растений в нужном количестве. Поэтому растения в тундре (подробнее - см. на стр. 92), как и в пустыне, страдают от недостатка влаги. Естественно, что растительность тундры, развивающаяся в таких крайне неблагоприятных условиях, приобрела своеобразный облик.
В средней полосе тундровой зоны большие пространства занимают моховые или лишайниковые тундры. У их ландшафта серый и однообразный характер. Наиболее характерная их черта - отсутствие древесной растительности. Из мхов преобладают зеленые мхи. Реже встречаются торфяные мхи, они обычно не образуют здесь сплошных ковров. Лишайники представлены огромным количеством видов. Среди них наиболее распространены кустистые - кладонии, цетрарии, алектории. Вместе с мхами и лишайниками здесь растут в небольшом количестве кустарнички: вороника, арктическая толокнянка и др. Их подземные органы и почки скрыты в моховом покрове и зимой находят там хорошею защиту от неблагоприятных условий. Моховой ковер, как рыхлая губка, впитывает влагу и еще более способствует заболачиванию тундры.
Для более южных районов тундровой зоны характерны кустарниковые тундры. Это довольно высокие заросли кустарников. Они состоят из нескольких ярусов. В первом, верхнем ярусе - главным образом карликовая березка. Во втором ярусе широко распространены различные ивы: полярная, травянистая, сетчатая, а также вороника, вересковые кустарнички - багульник, филлодоце. Третий ярус (надпочвенный покров) образован различными мхами и лишайниками, но они развиты значительно слабее, чем в моховых и лишайниковых тундрах. В речных долинах и по окраинам болот растут более крупные (до метра и выше) ивы: шерстистая, лапландская и др.
В северных районах тундры условия более суровы и зимой там вымерзают даже мхи и лишайники. Растительность в этих районах тундры не образует сплошных ковров. Здесь Много совсем голой почвы. Среди многочисленных площадок пятен голой почвы ютится в углублениях жалкая растительность - угнетенные мхи, лишайники и некоторые мелкие кустарнички. Такая тундра носит название пятнистой.
В некоторых местах тундры на поверхность выходят каменистые грунты. На них островками растут отдельные растения или небольшие группы их. Чаще всего встречаются здесь дриада, или куропаточья трава, полярные маки с красными, желтыми, белыми цветками, филлодоце, арктическая толокнянка, кассиопе. Это - каменистая тундра.
Отсутствие деревьев и высоких кустарников в тундре объясняется совокупностью неблагоприятных условий. Особенно губительны для них иссушающие сильные ветры в весеннее время, когда надземные части растений сильно нагреваются солнцем, а корни не могут подать им из холодной почвы достаточное количество воды. В результате этого надземные части растений быстро теряют воду и погибают.
Губительно отражается на растениях и незначительность снежного покрова. Все части растений, которые возвышаются в тундре над снежным покровом, вследствие зимнего иссушения отмирают.
Отдельные деревья, иногда собранные в небольшие группы, рощицы, встречаются лишь на крайнем юге тундровой зоны - в лесотундре. Для лесотундры характерно чередование лесных участков с тундровыми (главным образом с кустарниковой тундрой).
На границе леса растут различные деревья. С запада на восток сменяют друг друга береза, ель европейская, ель сибирская, лиственница сибирская и лиственница даурская. У деревьев на границе леса угнетенный вид, они не выше 6 м. Встречаются деревья и в тундре, но по долинам рек. Здесь они находят защиту от ветра. Кроме того, в реках, текущих с юга на север, более теплая вода, а это повышает температуру и окружающих реку склонов. К тому же, реки осушают почву. Почва вдоль рек хорошо прогревается, и обычно в ней нет вечномерзлого слоя.
В тундровой зоне много болот, лугов и зарастающих водоемов. Болота покрыты зелеными мхами и различными травами: осоками, пушицей узколистной, вахтой. Среди них растут различные ягодники: морошка, мамура, или поляника, клюква мелкоплодная, голубика.
В более южных районах тундровой зоны встречаются бугристые торфяники. Понижения между буграми зарастают сфагновыми мхами, а бугры-лишайниками и мхами (кукушкин лен, торфяные и сфагновые мхи). Встречается здесь и карликовая березка, вороника, андромеда, голубика и другие кустарнички.
Многие растения в тундре не могут за короткое лето пройти все фазы своего развития. Часто они не успевают образовать зрелые семена. В тундре почти нет однолетних растений, и к северу количество их резко уменьшается. Между 71-74° с. ш. однолетники составляют не более одного процента всей флоры цветковых растений, а севернее 74° они представлены лишь одним видом - кенигией.
Таким образом, почти все paстения тундры - многолетние.
Захваченные морозом в цветении или при завязывании плодов, они прерывают развитие.
Весной они продолжают цвести или формировать семена.
Некоторые многолетники потеряли в тундре способность приносить зрелые семена и размножаются только вегетативно.
Так, на о-вах Шпицберген не дают семян вороника, карликовая береза, злак овсяница. Редки в тундре луковичные и клубневые растения. Их развитию препятствует сильное промерзание почвы.
В тундре преобладают вечнозеленые растения с кожистыми листьями. У них есть различные приспособления, которые уменьшают испарение и дают возможность не затрачивать весной много времени на образование новых листьев. Широко распространены в тундре вечнозеленые кустарнички из семейства вересковых: багульник, андромеда, филлодоце, кассиопе, а также вороника.
Суровыми условиями жизни растений объясняется ничтожный прирост у них органической массы. Лишайники нарастают всего на 1 -3 мм в год. У полярной ивы на Кольском п-ве побеги удлиняются за год всего на 1-5 мм и дают по 2-3 листочка.
Растения тундры выработали своеобразные формы, которые помогают им наилучшим образом использовать солнечное тепло и защититься от ветра. Особенно характерны так называемые шпалерные формы кустарников и деревьев. Их образуют, например, березы, ели, различные ивы. Стволы и ветви этих растений, кроме отдельных веточек, скрыты под мхом или лишайником.
Многие тундровые растения приобретают подушкообразную форму. От корневой шейки таких растений в разные стороны отходят многочисленные побеги, которые в свою очередь неоднократно разветвляются. Всё растение приобретает форму полушария или подушки. Плотная подушка лучше прогревается солнечными лучами, побеги хорошо защищены от иссушающего действия ветра. Отмирающие нижние листья падают вниз, перегнивают и обогащают почву под подушкой перегноем. Подушки образуют, например, бесстебельная смолёвка, камнеломки.
Растения в тундре вообще «жмутся к земле». Благодаря этому они меньше подвергаются иссушающему действию ветра и получают больше тепла, так как почва здесь прогревается сильнее, чем воздух.
У многих тундровых растений очень крупные цветки. Так, соцветия арктической ромашки, высота которой 10-25 см, достигают 8 см в диаметре.
Цветки многих растений тундры ярко окрашены (купальница, синюха, мытник, маки) и хорошо заметны издали. Для растений это очень важно, так как в тундре мало насекомых, производящих опыление.
Все растения тундры, расположенной в высоких широтах - растения длинного дня. Летом их непрерывно освещает солнце. Длительное освещение восполняет в тундре недостаток тепла; этим и объясняется более быстрое развитие тундровых растений. Большинство растении тундры успевает зацвести и образовать семена, несмотря на короткое лето.
Флора тундровой зоны в сравнении с другими зонами молодая. Она образовалась в горных областях Северо-Восточной Азии и Дальнего Востока в третичный и ледниковый периоды. В это время территория современной тундры была покрыта ледником. Затем вслед за отступавшим ледником эта новая флора двинулась вдоль побережья Ледовитого океана и по горным хребтам Алтая, Саян, Урала, Кавказа к западу, на освобожденные от льда территории.
Она проникла и в горные области Европы (Карпаты, Альпы). Этим объясняется сходство тундровой (арктической) флоры и высокогорной (альпийской). Через Берингов пролив эта флора распространилась и на восток, в Северную Америку.
Флора тундровой зоны очень бедна. В тундрах Евразии и Северной Америки насчитывается не более 500 видов высших растений.
В тундре встречается много разнообразных растительных сообществ. Распространение их тесно связано с почвой, рельефом и другими условиями. Эти сообщества меняются в направлении с севера на юг, соответственно изменению климата.
Тундровая зона простирается на севере нашей страны непрерывной полосой от Кольского полуострова до Чукотки. Она занимает около 14% территории России. Южная граница тундровой зоны в европейской части страны (кроме Кольского полуострова) и в Западной Сибири почти совпадает с полярным кругом. В Восточной Сибири она резко отодвинута к северу, а на крайнем востоке страны, напротив, спускается далеко к югу, доходя до побережья Охотского моря.
Условия жизни растений в тундре довольно суровы. Зима продолжается 7 - 8 месяцев, а лето короткое и прохладное. Средняя температура самого теплого летнего месяца (июля) обычно не превышает + 10 °С. Период жизнедеятельности растений очень непродолжителен - всего 3-4 месяца. Даже в самом разгаре лета, в июле, в отдельные дни бывают заморозки и выпадает снег. Внезапные возвраты морозов застают растения в тот момент, когда они находятся в состоянии активного роста и полного цветения.
Осадков в тундре выпадает немного, как правило, не более 250 мм в год. Однако в условиях холодного климата и этого сравнительно небольшого количества более чем достаточно. Воды из атмосферы поступает значительно больше, чем может испариться с земной поверхности. Тундровые почвы обеспечены водой в избытке. Основная масса осадков приходится на лето, зимой их выпадает очень мало (около 10% годового количества). Сильных ливней не бывает, дожди обыкновенно лишь моросят. Особенно много дождливых дней в осеннее время.
Снеговой покров в тундре очень неглубокий - на ровных местах обыкновенно не более 15-30 см. Он едва прикрывает низкорослые кустарники и кустарнички. Сильные ветры целиком сдувают снег с бугров и повышений, обнажая почву. Поверхность снега под влиянием ветра все время находится в движении. Масса мельчайших кристалликов льда, из которых состоит снег, перемещается с большой скоростью в горизонтальном направлении, оказывая сильнейшее механическое воздействие на все то, что расположено над снеговым покровом. Этот мощный поток твердых ледяных частичек способен не только уничтожить или повредить выступающие над снегом побеги растений - он даже шлифует скалы. Механическое воздействие снега, гонимого сильными ветрами, так называемая снеговая корразия, не дает тундровым растениям вырастать сколько-нибудь высокими. Поток кристалликов льда их как бы подстригает. Лишь в глубоких понижениях, которые зимой до краев заполняются снегом, можно найти сравнительно высокие кустарники (они бывают в рост человека).
Скорость ветра в тундре может достигать 40 м/сек. Такой.ветер настолько силен, что сбивает с ног человека. В зимнее время ветер воздействует на растения главным образом механически (через корразию). Но летом он оказывает преимущественно физиологическое влияние, усиливая испарение из надземных органов растений.
Почти на всей территории тундровой зоны распространена вечная мерзлота. Почва оттаивает летом на небольшую глубину - не более 1,5-2м, а зачастую гораздо меньше. Ниже располагается постоянно мерзлый фунт. Вечная мерзлота оказывает огромное влияние на тундровую растительность. Это влияние в основном отрицательное. Близкое залегание холодного, скованного льдом грунта ограничивает рост корней растений вглубь и заставляет их располагаться лишь в тонком поверхностном слое почвы. Вечная мерзлота служит водоупором, препятствующим просачиванию влаги вниз, и вызывает заболачивание территории. Тундровые почвы обычно имеют хорошо выраженные признаки заболоченности: торфянистый слой на поверхности, под ним голубоватый глеевый горизонт. Температура почвы в тундре в летнее время быстро падает с глубиной, и это также неблагоприятно сказывается на жизни растений. Поверхность растительного покрова даже значительно севернее полярного круга может нагреваться летом до + 30 °С и больше, в то время как почва уже на глубине 10 см достаточно холодна - не более +10 °С. Оттаивание тундровых почв в начале лета идет медленно, потому что верхние горизонты обыкновенно пронизаны ледяными прослойками, поглощающими много тепла. ледовательно, Тундровые растения развиваются летом в условиях совершенно особого светового режима. Солнце поднимается невысоко, но зато на протяжении многих дней светит круглые сутки. Благодаря круглосуточному освещению растения даже за короткий вегетационный период успевают получить достаточно много света - не намного меньше, чем в средних широтах. Интенсивность света на Крайнем Севере сравнительно высока вследствие большой прозрачности атмосферы. Тундровые растения хорошо приспособлены к длинному дню, они прекрасно развиваются при таком своеобразном световом режиме. Растения короткого дня в условиях тундры нормально развиваться не могут.
Таким образом, в тундре среди многих, неблагоприятных для жизни растений факторов один из наиболее важных - недостаток тепла. Лето здесь слишком короткое и холодное, почва оттаивает на небольшую глубину и плохо прогревается. В воздухе летом часто также довольно холодно, и лишь на поверхности почвы, когда светит солнце, относительно тепло. Следовательно, в тундре для жизни растений наиболее благоприятен лишь самый верхний слой почвы и самый нижний слой воздуха, примыкающий к земной поверхности. Тот и другой слой измеряется всего несколькими сантиметрами. Не удивительно поэтому, что многие тундровые растения очень низкорослы, они распластаны по земле, а их корневые системы разрастаются в основном в горизонтальном направлении и почти не идут в глубину. В тундре много растений с листьями, собранными в прикорневую розетку, ползучих кустарников и кустарничков. Все эти растения благодаря своей низкорослости наилучшим образом используют тепло приземного слоя воздуха и предохраняют себя от излишнего испарения, вызываемого сильными ветрами.
Познакомимся подробнее с растительным миром наших тундр.
Типичная тундра представляет собой безлесное пространство с низким и не всегда сплошным растительным покровом. Основу его составляют мхи и лишайники, на фоне которых развиваются низкорослые цветковые растения - кустарники, кустарнички, травы. Деревьев в настоящей тундре нет - условия жизни здесь для них слишком суровы. За короткое и холодное лето на молодых побегах не успевает полностью сформироваться защитный слой покровной ткани, необходимый для нормальной перезимовки (без такого слоя молодые ветви погибают зимой от потери воды). Условия для перезимовки деревьев в тундре крайне неблагоприятны: сильные иссушающие ветры, снеговая корразия, которая систематически «подрезает» молодые деревца и не дает им подняться выше снега.
Важное значение имеет и еще одно обстоятельство - низкая температура тундровой почвы летом, которая не позволяет корням восполнить большие потери воды надземной частью дерева при испарении (так называемая физиологическая сухость тундровых почв).
Только на самом юге тундровой зоны, в более благоприятных климатических условиях, можно встретить отдельные деревья. Они растут на фоне характерной тундровой растительности и стоят довольно далеко друг от друга, образуя так называемую лесотундру.
Очень большую роль в растительном покрове тундры играют мхи и лишайники.
Их здесь много видов, и они нередко образуют Сплошной ковер на огромных пространствах.Большинство мхов и лишайников, встречающихся в тундре, не связано своем распространении исключительно с тундровой зоной. Их можно найти и в лесах. Таковы, например, многие зеленые мхи (плевроциум, хилокомиум, кукушкин лен){ лишайники из рода клядония (сюда относятся олений мох и другие родственные ему и похожие на него виды). Однако есть и специфические тундровые виды мхов и лишайников.
Как мхи, так и лишайники прекрасно переносят суровые условия тундры. Эти низкорослые неприхотливые растения могут" зимовать под защитой даже тонкого снегового покрова, а иногда и вовсе без него. Почвенный слой как источник воды и питательных веществ для мхов и лишайников почти не нужен - они получают все необходимое в основном из атмосферы. У них нет настоящих корней, а развиваются только тонкие нитевидные отростки, основное назначение которых прикреплять растения к почве. Наконец, мхи и лишайники благодаря своей низкорослости наилучшим образом используют летом приземный, наиболее теплый слой воздуха.
Основную массу цветковых растений тундры составляют кустарники, кустарнички и многолетние травы. Кустарнички отличаются от кустарников только" меньшими размерами - они по высоте почти такие же, как небольшие травы. Но тем не менее ветви их одревесневают, покрываются снаружи тонким слоем защитной пробковой ткани и несут на себе зимующие почки. Провести четкую грань между кустарниками и кустарничками довольно трудно.
На ровных пространствах тундры, где снеговой покров неглубокий, как кустарники, так и кустарнички бывают низкими, они не возвышаются над снегом. Среди этих растений мы находим некоторые карликовые виды ив (например, травянистая ива), багульник, голубику, водянику, карликовую березку. Нередко бывает так, что кустарники и кустарнички располагаются в толще мощного мохово-лишайникового покрова, почти не поднимаясь над ним. Эти растения словно ищут защиты у мхов и лишайников (в лесу дело обстоит совершенно иначе). Некоторые из кустарников и кустарничков - вечнозеленые (водяника, брусника, багульник), другие сбрасывают листья на зиму (различные ивы, карликовая березка, голубика, арктоус и др.).
Почти все травянистые растения тундры многолетние.
Многолетние травянистые растения тундры отличаются низкорослостью. Среди них есть некоторые злаки (овсяница приземистая, луговик альпийский, мятлик арктический, лисохвост альпийский и др.) и осоки (например, осока жесткая). Встречаются также немногие бобовые (астрагал зонтичный, копеечник неясный, остролодочник грязноватый). Однако большинство видов принадлежит к так называемому разнотравью - представителям различных семейств двудольных растений. Из этой группы растений можно назвать горец живородящий, мытник Эдера, купальницы - европейскую и азиатскую, родиолу розовую, василистник альпийский, герани - лесную и белоцветковую. Характерная особенность тундрового разнотравья - крупные, ярко окрашенные цветки. Окраска их самая разнообразная - белая, желтая, малиновая, оранжевая, голубая и т. д. Когда тундра цветет, она похожа на пестрый красочный ковер. Зацветает тундра обычно сразу, внезапно - после того как наступят первые теплые дни. И цветут одновременно очень многие растения.
У многих представителей тундровой флоры имеются приспособления, направленные к уменьшению испарения в летнее время. Листья тундровых растений часто мелкие, а поэтому испаряющая поверхность невелика. Нижняя сторона листьев, где находятся устьица, нередко покрыта густым опушением, которое препятствует слишком сильному движению воздуха около устьиц и, следовательно, уменьшает потерю воды..
Рассмотрим подробнее некоторые наиболее важные растения тундры.
Карликовая березка, или ерник (Веги1а папа). Карликовая березка мало похожа на нашу обычную, всем знакомую березу, хотя оба эти растения - близкие родственники (разные виды одного и того же рода). Высота карликовой березки невелика - редко больше половины человеческого роста. И растет она не деревом, а ветвистым кустарником. Ветви ее невысоко приподнимаются вверх, а часто даже распростерты по поверхности земли. Словом, березка действительно карликовая. Иногда она настолько мала, что ее стелющиеся побеги почти целиком скрываются в толще мохово-лишайникового ковра, а на поверхности видны только листья. Надо сказать, что листья карликовой березки совсем не такие, как у обычной березы. Форма их округлая, причем ширина нередко больше длины. И размером они сравнительно малы - как мелкие медные монетки. По краю листа идут один за другим небольшие полукруглые выступы (такой край листа ботаники называют городчатым). Листья сверху темно-зеленые, глянцевитые, а снизу более бледные, светло-зеленые. Осенью листья красиво раскрашиваются - они становятся ярко-красными. Заросли карликовой березки в это время года необычайно красочны, они всегда удивляют своим ярким багрянцем.
Увидев впервые веточку карликовой березки с листьями, мало кто из нас скажет, что это береза. Даже если мы заметим на веточке сережки, определить, что перед нами - береза, тоже будет трудно. Как и само растение, эти сережки карликовые, очень короткие - длина их не более ногтя. И по форме они совсем не такие, как у обычной березы, - овальные или удлиненно-яйцевидные. При созревании сережки рассыпаются на отдельные части - мелкие трехлопастные чешуйки и крошечные, плоды-орешки, снабженные узким пленчатым краем. В этом отношении карликовая березка мало отличается от обычной березы.
Карликовая березка - одно из самых распространенных растений тундры. Ее можно встретить почти во всей тундровой зоне. Особенно обильна она в южной части тундры, где нередко образует заросли. В летнее время ее листьями питаются олени. А местное население собирает более крупные экземпляры растения на топливо.
На Севере карликовую березку часто называют ерником. Это название происходит от ненецкого слова «ера», что означает «кустарник».
Голубика, или гонобобель (Уасстшт иН§тошт). Так называют один из невысоких тундровых кустарников (высота его редко превышает 0,5 м). Отличительный признак этого растения - голубоватый оттенок листвы. По форме и размерам листья почти такие же, как у брусники, но сравнительно тонкие, нежные. Они появляются весной и к осени опадают. Голубика, в отличие от брусники, кустарник листопадный.
Цветки голубики малозаметные, неяркие, беловатые, иногда с розовым оттенком. Величиной они не больше горошины, венчик их почти шаровидный, по форме напоминающий очень широкий кувшин». Цветки расположены на ветвях так, что отверстие венчика направлено вниз. По краю отверстия располагается 4-5 мелких зубчиков. Зубчики представляют собой концы лепестков (на всем остальном протяжении лепестки срослись в одно целое).
Плоды голубики - синеватые, округлые ягоды с сизым налетом. Они напоминают ягоды черники, но крупнее их. Мякоть плодов не водянистые, вследствие чего данное растение иногда называют водяникой.
Морошка (КиЬиз сЬатаетогиз) - ближайший родственник малины (другой вид того же рода). Однако это не кустарник, а многолетнее травянистое растение. Каждую весну от тонкого корневища, находящегося в почве, вырастает невысокий прямостоячий стебель с несколькими листьями и только одним цветком. К зиме вся надземная часть растения погибает, а весной вновь вырастает очередной побег. Морошка во многом отличается от малины. Ее стебли лишены колючек, листья округло-угловатые (неглубоко 5-лопатные). Цветки гораздо крупнее, чем у малины, с пятью белыми лепестками, направленными в разные стороны. Морошка непохожа на малину и еще в одном отношении: это двудомное растение. Одни ее экземпляры всегда несут только мужские, бесплодные цветки, другие - только женские, из которых впоследствии образуются плоды. Интересно, что мужские цветки крупнее женских, они бывают до 3 см в диаметре.
Плоды морошки по.своему строению похожи на плоды малины: каждый из них состоит из нескольких маленьких сочных плодиков, сросшихся между собой в одно целое. Отдельный плодик несколько похож на крошечную вишню: снаружи мякоть, а внутри косточка. Такой простой плодик ботаники называют костянкой, а весь сложный плод морошки представляет собой сложную костянку. Точно такого же типа плоды и у малины.
Однако по внешнему виду плод морошки мало похож на плод малины. Отдельные составляющие его частички гораздо крупнее, чем у малины, и окраска плода совершенно иная. В начале созревания плоды бывают красными, в полной зрелости они оранжевые, точно восковые. Зрелые плоды морошки имеют приятный вкус и высоко ценятся местными жителями, которые собирают их в тундре в большом количестве. Плоды содержат от 3 до 6% сахара, лимонную и яблочную кислоты. Их употребляют в пищу главным образом в пареном и моченом виде, они идут также на изготовление варенья.
Лишайник ягель, или олений мох (С1ас1оша гап§1Геппа). Это один, из самых крупных наших лишайников, высота его достигает 10-15 см. Отдельное растение ягеля напоминает какое-то причудливое дерево в миниатюре - у него есть более толстый «ствол», поднимающийся от земли, и более тонкие извилистые «ветви». И ствол и ветви к концам постепенно становятся тоньше и тоньше. Кончики их почти совсем сходят на нет - они не толще волоса. Если положить на черную бумагу рядом несколько таких растений, получается красивое белое кружево.
Ягель имеет беловатую окраску. Она обусловлена тем, что основную массу лишайника составляют тончайшие бесцветные трубочки - гифы гриба. Но если посмотреть под микроскопом поперечный разрез главного «стебля» ягеля, мы увидим не только грибные гифы. Близ поверхности «стебля» выделяется тонкий слой из мельчайших изумрудно-зеленых шариков - клеток микроскопический, водоросли. Ягель, как и другие лишайники, состоит из гиф гриба и клеток водоросли.
Во влажном состоянии ягель мягкий, упругий. Но после высыхания он твердеет и становится очень хрупким, легко крошится. Достаточно малейшего прикосновения, чтобы от лишайника отломились кусочки. Эти мельчайшие обломки легко переносятся ветром и способны дать начало новым растениям. Именно с помощью таких случайных обломков в основном и размножается ягель.
Ягель, как и остальные лишайники, растет медленно. Он увеличивается в высоту лишь на несколько миллиметров в год, хотя размеры его достаточно большие. Из-за медленного роста ягеля одно и то же тундровое пастбище нельзя использовать несколько лет подряд, приходится все время переходить на новые участки. Если олени в тундре съедают ягель, на восстановление лишайникового покрова требуется довольно много времени (10-15 лет).
Ягель имеет большое народнохозяйственное значение. Он, как известно, служит одним из важнейших кормовых растений для оленей в тундре. Интересно, что олени безошибочно находят его по запаху даже зимой под слоем снега.
Животный мир тундры
Животный мир в тундре оченьсвоеобразен и отличается некоторыми особенностями от животных Крайнего Севера. Они не требовательны к корму. Звери имеют густой мех, а птицы – пушистое оперение. Животные меняют окраску: летом – светло-коричневые под тон растительного покрова, а зимой белые или светло-серые под цвет снега.
Типичными животными тундры являются песец, лемминг, северный олень, белая полярная куропатка, полярный волк и полярная сова.
Песец охотится на пеструшек и полярных куропаток. Он имеет очень ценный мех. Северный олень не боится морозов и метелей. Широкие копыта позволяют ему бегать, не проваливаясь, по снегу и разгребать снег в поисках корма.
Летом в тундре появляется бесчисленное множество комаров, мошек, овода. Их настолько много, что без накомарников нельзя работать в тундре, они кусают, лезут в глаза, нос, рот.
В это время сюда для гнездования прилетает множество птиц: гуси, лебеди, утки, кулики. Многие из них питаются насекомыми.
Южнее ледяной зоны вдоль берегов северных морей протянулась зона тундры. На тысячи километров с запада на восток – холодная безлесная равнина.
Зима в тундре долгая и очень суровая (мороз до – 50). В середине зимы примерно 2 месяца длится полярная ночь. На небе можно увидеть полярные сияния.
В тундре постоянно дуют очень сильные ветры. Зимой нередко бывает пурга и скорость ветра достигает 30-40 м в секунду. Взметая тучи снега, сбивая с ног людей и переворачивая нарты с оленями, беснуется пурга на бескрайних просторах тундры. Нередко она продолжается 5-6 дней. Ветры сдувают снег с возвышенностей в лощины, долины рек и оголившаяся земля сильно промерзает.
Корразия – механическое воздействие снега, гонимого сильными ветрами. Корразия – это мощный поток твёрдых ледяных частичек, способный повредить, подрезать выступающие из-под снега растения.
Климат в тундре суровый, лето очень короткое (2-3 месяца) и прохладное. Температура в июле не превышает +14 С. И хотя наступает полярный день, часто бывают заморозки, а иногда даже выпадает снег. Круглый год в тундре дуют холодные ветры. Тундровая зона имеет очень большую протяженность с запада на восток. Растительный покров этой зоны не одинаков в западных и восточных районах.
По своему характеру ландшафта, тундра может быть торфянистая, болотистая и каменистая. Растительность в основном мхи и лишайники, встречаются иногда низкорослые травы, и уж очень редкие представители это карликовые берёзы и ползучие полярные ивы. Кустарников в тундре нет, они лишь расположены на границе с таёжной зоной, а севернее вся растительность стелется около земли.
За короткое лето поверхность тундры оттаивает примерно на 50 см в глубину, а ниже (почти 500 м) лежит слой многолетней мерзлоты, который никогда не оттаивает.
Многолетняя мерзлота не пропускает дождевую и талую воду на глубину. А с поверхности вода испаряется медленно из-за низкой температуры. Поэтому в тундре много болот и озёр, а почва влажная.
Как приспособлены растения в тундре: карликовые формы растений; их мелкие листья часто свернуты, одеты волосяным покровом, имеют восковой налет; растения стелятся по земле, образуя подушки; корни расположены близко к поверхности; многие растения в цветущем состоянии переносят заморозки; яркая окраска цветов, привлекает насекомых; растения многолетние.
Главные представители типичных тундр – осоки и мхи, образующие сомкнутую дернину толщиной 5-10 см. В ней обитают грибы, лишайники, в нее погружены стебли и корневища цветковых растений. В тундре господствуют кустарнички, многолетние травы, мхи, которые хорошо переносят суровые природные условия.
Ягель- олений мох.
Зелёный мох. Торфяные мхи.
Арктическая красная толокнянка. Справа - лишайник кладония.
Растения тундры. 1. Голубика. 2. Брусника. 3.Вороникачёрная. 4.Морошка. 5. Лойдия поздняя. 6. Лук скорода. 7. Княженика. 8.Пушица влагалищная. 9.Осока мечелистная. 10.Берёзка карликовая. 11. Ива клинолистная.
Иногда цвет слоевища лишайников зависит от окраски лишайниковых кислот, которые откладываются в виде кристаллов или зернышек на поверхности гиф.
Большинство лишайниковых кислот бесцветны, но некоторые из них окрашены, и иногда очень ярко - в желтый, оранжевый, красный и другие цвета. Окраска кристаллов этих веществ определяет и окраску всего слоевища.
И здесь важнейшим фактором, способствующим образованию лишайниковых веществ, является свет. Чем ярче освещение в месте произрастания лишайника, тем ярче он окрашен.
грибочки
Морошка.
В короткие месяцы лета тундра превращается в цветочный и ягодный сад. Она пестрит яркими венчиками лепестков, огоньками светятся бусинки брусники, клюквы, морошки, голубеет сизоватая голубика. Не хватило бы и вдесятеро большего, чем теперь, населения, чтобы успеть собрать и сберечь урожаи съедобных ягод!
Водяника.
Травянистые растения представлены осоками, пушицами, злаками. Большую роль в растительности играет дриада, или куропаточья трава, различные виды камнеломок, разнообразные полярные маки, незабудочник. Одной из первых зацветает новосиверсия ледяная, которую называют арктической розой. Пушица.
Новосиверсия ледяная, арктическая роза.
Дриада.
Горец живородящий У этого растения выработа – лась способность к живорожде - нию. В соцветиях вместо цветков развиваются луко- вички и клубеньки, способные дать начало новому растению.
Вероника седая. Филлодоце.
Вероника седая. Филлодоце.
Копеечник арктический.
Растительность тундры и лесотундры, ее формы, способы размножения растений, приспособленность к выживанию во многом зависят от тех особенностей, которыми характеризуются эти зоны.
Географическое положение
Расположение зоны тундры приходится на Земли. На материке Евразия она раскинулась вдоль всего побережья морей Северного Ледовитого океана на десятки тысяч километров. Северное побережье материка Северная Америка тоже занято тундрой. Протяженность зоны с севера на юг в среднем составляет около 500 километров. Кроме того, тундра занимает некоторые острова близ Антарктиды. В горах, где выражена высотная поясность, образуются горные тундры. Учитывая все территории, где располагается зона, подсчитана ее общая площадь на планете. Она составляет около 3 млн км2.
Лесотундра - это зона, где располагается небольшими участками растительность тундры и растительность тайги. Лесотундра раскинулась с запада на восток южнее тундры на материках Евразия и Северная Америка. Протяженность полосы с севера на юг колеблется в промежутке от 30 до 400 километров. На южных своих границах лесотундра переходит в лесную зону.
Климатические условия, влияющие на рост растений
Климат зоны тундры и лесотундры очень суров. Продолжительность зимы составляет от 6 до 8 месяцев в году. В течение всего этого времени держится постоянный снежный покров, температура воздуха иногда опускается до 50 градусов ниже нуля. Полярная ночь длится около двух месяцев. Почти никогда не стихают сильные холодные ветра, снежные бури.
Лето в тундре короткое и прохладное. Возможны заморозки и выпадение осадков в виде снега. Несмотря на поверхность земли не получает большого количества тепла, так как солнце не поднимается высоко над горизонтом и посылает на Землю рассеянные лучи. Чтобы выжить в таких условиях, растительность тундры должна приспосабливаться.
Влияние вечной мерзлоты на видовой состав растительности
В теплое время года в зоне тундры почва оттаивает лишь на глубину не более чем 50 сантиметров. Далее идет слой вечной мерзлоты. Этот фактор является одним из решающих при расселении растений в зоне тундры. Этот же фактор влияет на их видовое разнообразие.
Вечная мерзлота оказывает существенное воздействие на рельеф местности. Замерзание и оттаивание пород приводит к их деформации. В результате процесса пучения появляются такие формы поверхности, как бугры. Их высота составляет не более двух метров над уровнем моря, но появление подобных форм также влияет на растительность тундры, ее расселение по определенной территории.
Влияние почвы на видовое разнообразие растительности
В зоне тундры и лесотундры отмечается высокая Она особенно заметна в период таяния снега. Вода не может проникать вглубь из-за присутствия вечной мерзлоты. Ее испарение тоже не имеет большой интенсивности в связи с невысокой температурой воздуха. По этим причинам талые воды и выпавшие осадки скапливаются на поверхности, образуя большие и малые болота.
Высокая заболоченность, наличие вечной мерзлоты, преобладание низких температур затрудняют протекание химических и биологических процессов в почве. В ней содержится мало гумуса, накапливается закись железа. Тундрово-глеевые почвы подходят для произрастания лишь отдельных видов растений. Но растительность тундры приспосабливается и к таким условиям жизни. У человека, побывавшего в этих краях в период цветения растений, остаются неизгладимые впечатления на долгие годы - так красива и привлекательна цветущая тундра!
В лесотундре природный плодородный слой земли также маломощен. Почва бедна питательными веществами, она характеризуется повышенной кислотностью. При окультуривании земель в состав почвы вносят большое количество минеральных и органических удобрений. На обработанных участках лесотундры встречаются более разнообразные по видам травянистая растительность, деревья и кустарники.
Типы
Растительность тундры и лесотундры во многом зависит и от типа Их ландшафты только на первый взгляд кажутся однообразными.
Кочкарная и бугристая тундры занимают самые большие территории. Среди болот растительная дерновина образует бугры и кочки, на которых и приживаются многие виды растений. Особый тип тундры - полигональная. Здесь можно наблюдать в виде крупных многоугольников, которые разбиты впадинами и морозобойными трещинами.
Существуют и другие подходы к классификации такой природной зоны, как тундра. Какая растительность преобладает на определенной территории, таков и будет тип тундры. Например, мохово-лишайниковую тундру составляют участки, покрытые разными видами мхов и лишайников. Существуют также кустарниковые тундры, где распространены заросли полярной ивы, кедрового стланика, кустистой ольхи.
Растения
Как говорилось ранее, растительность тундры и лесотундры должна была приспособиться к суровым климатическим условиям субарктического пояса Земли. В противном случае ее жизнь и развитие были бы здесь невозможны.
Приспособленность растений тундры и лесотундры выражается в следующем. Большинство представителей фауны являются многолетниками. Однолетние растения при короткой продолжительности лета не смогли бы завершить свой жизненный цикл. Лишь небольшая часть растений размножается семенами. Основной же способ продления жизни - вегетативный.
Низкорослость растений тундры позволяет им удержаться во время сильных ветров. Этому же способствует стелющийся характер побегов и их способность переплетаться между собой, образуя подобие мягкой подушки. В зимний период все части растений находятся под снегом. Это спасает их от сильных морозов. Большинство растений тундры и лесотундры имеют на листьях восковой налет, который способствует умеренному испарению влаги с их поверхности.
Растительность тундры, фотографии отдельных видов которой имеются в статье, представлена многолетними морозоустойчивыми господствующей в низинах и болотах, лютиком, пушицей, одуванчиком, маком. Из деревьев произрастают карликовая береза, кустистая ольха. Эти древесные породы в лесотундре уже могут достигать высоты трех и более метров. Среди кустарничков широко распространены голубика, морошка, черника, брусника. На возвышенностях приживаются мхи и лишайники, многие из которых являются основным видом корма для обитающих в этих местах животных.
Лесотундра и тайга
Растительность тундры и тайги сильно отличается друг от друга. Лесотундра является переходной зоной между ними. На территории лесотундры среди безлесного пространства можно встретить островки из зарослей ели, березы, лиственницы и других пород деревьев.
Зона лесотундры уникальна, так как на ее территории встречается растительность тундры и растительность тайги, что больше становится заметно с продвижением на юг. Участки леса, состоящие из отдельных пород деревьев и кустарников, создают наиболее благоприятные условия для произрастания травянистой растительности. Благодаря деревьям и кустарникам снижается скорость ветра, задерживается большее количество снега, который укрывает растения, спасая их от вымерзания.
Изучение растительности субарктического пояса
Растительный покров тундры и лесотундры изучен еще не в полной мере. Систематическое научное описание произрастающих здесь видов началось лишь в середине прошлого столетия.
Для продолжения этой работы и сегодня создаются специальные экспедиции. В ходе них ученые пытаются также установить, как на растительность тундры и лесотундры влияют животные, обитающие в этих зонах. Они хотят получить ответы на вопросы о том, меняется ли видовое разнообразие растений на участках, защищенных от присутствия некоторых видов животных, сколько требуется времени для полного восстановления уничтоженного растительного покрова. Пока учеными найдены ответы не на все вопросы, касающиеся природного равновесия в зоне субарктического пояса планеты.
Охрана фауны
Природа тундры и лесотундры очень ранима. На восстановление слоя почвы, растительного покрова требуется не один десяток лет, а в некоторых случаях и столетия.
Человек уже давно понял, что именно он оказывает губительное воздействие на природу тундры и лесотундры. Пытаясь искупить вину, люди создали целый ряд заповедников, национальных парков, заказников. Они расположены как на территории России, так и других стран мира.
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.