Tundra.docx

Tundra
Struktura : biotop i biocenoza

                                    
Biotop tundry.
Tundra (fin. łysa góra). Obszar położony najdalej na północ nazywany jest Palearktyką, obszar Eurazji. Natomiast obszar północnej części Ameryki to Nearktyka.
Bezleśne zbiorowisko roślinności w zimnym klimacie strefy arktycznej i subarktycznej. Wydajność produkcyjna tundry – produkcja pierwotna netto : biomasa (fitomasa) to 400g z m2(1-2t z ha na rok), 2,7kJ/m2.

1. Warunki klimatyczne.
Tundra charakteryzuje się surowym klimatem ,który cechuje się krótkim i chłodnym latem oraz długą i ciemną zimą (nocą polarną). Dzień polarny określa się mianem 150 dni, a pozostałą część roku przypisuje się nocy polarnej. Noc polarna jest ciemna, zimna z silnymi wiatrami przekraczającymi 30m/s. Na tych szerokościach geograficznych latem dzień trwa całą dobę. Na Spitsbergenie w noc świętojańską o północy słońce stoi na niebie równie wysoko, jak w Polsce na Boże Narodzenie w południe. W sumie ilość otrzymanej energii słonecznej jest tu bardzo niewielka.
Średnie temperatury stycznia w tundrach euroazjatyckich i amerykańskich wynoszą od -16˚C do -26˚C, okresowo spadają  do -60˚C a nawet -70˚C, natomiast średnie temperatury lipca nie przekraczają +15˚C.  W tych warunkach okrywa śnieżna utrzymuje się przez ponad 9 miesięcy w roku.
Opady są niskie 150-300mm. Na obszarach położonych przy zbiornikach wodnych dochodzą do 750mm(Ameryka Północna). Głównie jest to śnieg (25-30cm). Silne wiatry powodują nierównomierne rozmieszczenie tego śniegu. Ciśnienie jest dość wysokie, szczególnie w części północnej tundry, zaś w południowej jest nieco niższe.
Okres wegetacji trwa do 3 miesięcy klimacie łagodniejszym, zaś 2-6 tygodni w klimacie ostrym.
Zachmurzenie – 70-75% nieba jest zachmurzone.
Występuje zjawisko zorzy polarnej.

2. Warunki glebowe.
Gleby tundry są geologicznie młode, ponieważ uformowały się dopiero po zakończeniu ostatniego okresu glacjalnego. Są one ubogie w sole mineralne ( szczególnie fosforany i azotany) i materię organiczną.
Występuje tu zmarzłoć – wieczna zmarzlina od epoki lodowej.  Gdy wiosną śnieg topnieje, powierzchniowa warstwa gruntu rozmarza. Głębsze warstwy nie zdążą w tym czasie odtajać co powoduje zmarzłoć. Woda nie może wsiąkać w głąb, więc latem tundra jest pokryta rozlewiskami, gleby tundrowe bywają często wypełnione wodą, bez powietrza. Zalane gleby i niskie temperatury nie sprzyjają działaniu bakterii ani zwierząt glebowych, gromadzi się więc dużo nierozłożonej materii organicznej, powstają złoża torfu-  torfowiska wysokie, kwaśne.
Gleby są słabo zróżnicowane w profilu glebowym. Poziomy glebowe są płytkie . Zawartość próchnicy ok. 1-2% w szczególnych miejscach.

Rodzaje gleb:
1. poligonalne
2. glejowe na zabagnionych obszarach
3. torfowe
poligony - są to młode utwory czwartorzędowe. Na powierzchni formują się kamienisto- żwirowe usypiska skalne układające się w charakterystyczne wieloboki czyli poligony lub koliste pierścienie, które nie przekraczają średnicy kilku metrów. Na obrzeżach wieloboków gromadzi się więcej substancji organicznej.
(w czasie rozmarzania kliny lądowe wypychają  rozdrobnione części tworząc koliste lub poligonowa te struktury).
Takich gleb nie spotyka się w innych biomach.

Biocenoza tundry.
Gleby i klimat decydują o biocenozie tundry.
Świat żywy tundry wydaje się niekompletny, gdyż składa się głównie z producentów i konsumentów.

1.Flora.
Większość roślin wyrasta zaledwie kilka centymetrów nad ziemię. Przy samej powierzchni rosną mchy i porosty (chrobotek reniferowy). Nieco wyżej są trawy i niewielkie krzewinki(np. borówki – bagienna, czernica i bażyna czarna), turzyce, sity i różne rośliny poduszkowe.
Najwyższą warstwę roślin tworzą pojedyncze karłowate brzozy(karłowata) i wierzby(polarna, dębik ośmiopłatkowy), które nie osiągają wysokości większej niż 30cm. Ich gałęzie rosną poziomo i mogą mieć kilka metrów długości. Nie mają one jednej wysokiej osi pędu.
W tundrze występują również rośliny żyworodne, np. niektóre trawy, rdesty, gwiazdnica, rogownice.
      Rośliny tundrowe , aby wykorzystać bardzo krótki sezon, rozwijają się w wielkim tempie, zarazem rozkładają ten rozwój na wiele sezonów. Jaskry czy skalnice zakwitają w 3-4 dni po zejściu śniegu, ale pąki z których się rozwinęły, powstały dwa lata wcześniej. Rozmnażanie nasion jest trudne, gdyż młoda siewka musi zdążyć osiągnąć pewne minimum rozwoju przed zimą, aby ją przeżyć. Dlatego też jest dużo bylin o rozwiniętym systemie rozmnażania wegetatywnego.


Rośliny adaptują się do trudnych warunków przyjmując różne strategie życiowe (wg Mazurenki) :
miniaturyzacja-  rozmiary roślin zmniejszają się w miarę zwiększania się surowości warunków.
oligomeryzacja – polega na uproszczeniu architektury – ubywaniu liczby pędów oraz zmniejszaniu stopnia rozgałęzienia, redukowaniu liczby liści i kwiatów, co prowadzi do spadku zmienności osobników w populacji.
kompensacja –  polega na polimeryzacji modułów z jednoczesnym wzrostem rozmiarów niektórych elementów rośliny, np. kwiatów. Rezultatem tych procesów są rośliny poduchowe, zwartokępkowe, z niewielką liczbą okazałych kwiatów. Zwiększenie liczby elementów genetu sprzyja intensyfikacji reprodukcji wegetatywnej. Maksymalne zagęszczenie pędów w poduszce lub kępie zmniejsza działanie wiatrów oraz uszkodzenia mechaniczne spowodowane abrazją. Różnice temperatur między wnętrzem poduchy a jej otoczeniem, przy średniej sile wiatru, mogą osiągać nawet 10°C.
geofityzacja – zwarta forma wzrostu sprzyja gromadzeniu osadów eolicznych i ściółki w obrębie poduch, co powoduje stopniowe zagrzebywanie dolnych partii i nadziemnych pędów razem z pędami odnawiającymi. Kopczyki nagromadzonych materiałów chronią pączki odnawiające przed przemarzaniem i abrazją, ale przede wszystkim stają się z czasem rezerwuarem substancji odżywczych i wilgoci.

W obrębie tundry można wyróżnić 4 typy roślinności :
1. tundra arktyczna – tworzą ją skąpo rosnące mszaki i bogate zbiorowiska porostów ( chrobotek, płucennica), towarzyszą im nieliczne rośliny kwiatowe (dębik ośmiopłatkowy, naskałek pełzający, mak żółty)
2. Tundra mszysto-porostowa – występują grupy jak wyżej z większą obfitością roślin kwiatowych i krzewinki z rodziny wrzosowatych ( bagno zwyczajne, wrzosiec, borówka brusznica).
3. Tundra krzewinkowa – rozwija się tam , gdzie zimą pokrywa jest dostatecznie gruba (obniżenia). Krzewinki otoczone są śniegiem i nie zamarzają. Występują krzewinki wrzosowatych : borówka, bagno, wrzosiec, także drzewa karłowate: wierzba zielna, żyłkowana, brzoza karłowata, mszaki i porosty, trawy i turzyce.
4. lasotundra –podstrefa tundry najbardziej wysunięta na południe. Tworzy przejście do strefy borealnej lasów czyli tajgi. Jest „niby” ekoton, nawet do 100km. Drzewa są rozmieszczone w różny sposób, jest ich coraz więcej i są coraz wyższe, karłowate (wierzba polarna). Decyduje o tym rozmarzanie zmarzliny.

Rośliny żyją krótko ale intensywnie.

 

2. Fauna.
Do mieszkańców tundry należą zwierzęta szczególnie wytrzymałe na chłód i bardzo ograniczone warunki pokarmowe.
Roślinożercy  - renifer , karibu, wół piżmowy , zając bielak i lemingi.
Drapieżcy – lis polarny, rosomak, wilk  i biały niedźwiedź. Świat ptaków to sowa polarna i pardwa. Latem(sezonowo) zaś powiększają to grono liczne ptaki błotne i wodne, które przybywają tu na okres krótkiego lata dla zakładania gniazd i wyprowadzania potomstwa. Mają tu długi dzień  na karmienie młodych skorupiakami i owadami rojącymi się w rozlewiskach albo pokarmem  czerpanym z morza.
Bezkręgowce spędzają zimę w ukryciu, zapadając w stan życia utajonego (anabiozy).
Podczas kwitnienia kwiatów pojawiają się liczne owady, głownie muchówki : roje komarów i gryzących muszek, motyle i trzmiele.

Tundrę Kanadyjską zamieszkują duże ssaki  jak karibu i piżmowół.
Wszystkie zwierzęta mają szerokie stopy, porośnięte piórami lub sierścią, co ułatwia im poruszanie się po śniegu. Lis polarny ma ponadto na stopach włosy, które chronią go przed zimnem. Na okres zimy sierść lub pióra zwierząt przybierają barwę białą, dzięki czemu trudno je dostrzec na śniegu.

W ubogiej biocenozie tundry mało jest zwierząt, a przez to mało ogniw, mało zależności, toteż możliwości regulacyjne biocenozy są bardzo małe. Naruszenie któregokolwiek ogniwa może spowodować zaburzenia całości. Charakterystyczne są gwałtowne fluktuacje (wahania) niektórych gatunków, np. lemingów.
Zimą  renifery migrują na południe pod osłonę lasów tajgi, lemingi drążą korytarze  pod śniegiem, gdzie żerują  i mnożą się przez zimę. Niedźwiedzie żywią się fokami i rybami, zimą towarzyszą im lisy, które zjadają resztki pokarmów i kał niedźwiedzi. Gronostaje podążają za lemingami, wilki wędrują za reniferami.