Содержание
- Тундра География
- Климат Тундры
- Сохранение энергии в растительности тундры
- Сохранение энергии у тундровых животных
В местах, где не хватает энергии и ресурсов, организмы должны найти способы конкурировать или сохранять энергию, чтобы выжить. Энергия в экосистеме существует в нескольких формах, включая тепло и энергию света солнца; химическая энергия в молекулах, таких как сахара, жиры, белки и углеводы; тепло, выделяемое организмами во время обмена веществ и теряемое в окружающую среду; и кинетическая энергия или энергия движения. Сохранение энергии в экосистеме может включать различные стратегии со стороны организмов, в том числе минимизацию потерь тепла, накопление химической энергии, максимизацию сбора солнечной энергии и ограничение движения.
Тундра География
Арктическая тундра лежит в районах к югу от северного полюса и к северу от тайги или бореальных лесов, в основном между широтами от 55 до 70 градусов северной широты. Рядом с Антарктидой также существуют некоторые подобные тундре места, хотя они всегда покрыты снегом или льдом и не являются настоящей тундрой. Из-за наклона Земли солнце лежит низко над горизонтом, и его лучи должны пройти через больше атмосферы, прежде чем достигнуть тундры, уменьшая общую солнечную энергию. Лето в арктической тундре короткое - всего от 50 до 60 дней - но около солнцестояния солнце светит 24 часа или почти 24 часа в сутки. В это время тундра может получать столько же солнечной энергии, сколько в некоторых тропических районах. Однако зима длится долго и темно, а дни проходят почти без солнца, или солнце поднимается над горизонтом на несколько часов.
Климат Тундры
Из-за низкой солнечной радиации и географии тундра очень холодная зимой (в среднем -30 градусов по Фаренгейту) и имеет тенденцию быть относительно прохладной (от 37 до 54 градусов по Фаренгейту) летом. Осадки невелики - всего 4-10 дюймов в год - и обычно выпадают в виде снега или льда. Постоянно мерзлый подслой почвы, называемый вечной мерзлотой, ухудшает дренаж, а холодные температуры замедляют испарение и разложение, поэтому значительная часть доступной энергии и питательных веществ в тундре содержится в мертвом органическом веществе. Во время летних оттепелей появляются болота, и множество цветущих растений, стаи насекомых и миллионы птиц пользуются мимолетным периодом тепла, чтобы запастись едой. До возвращения зимы некоторые птицы и млекопитающие мигрируют на юг, но другие остаются, чтобы выдержать темноту и холодные температуры.
Сохранение энергии в растительности тундры
Растения тундры и другая растительность обладают рядом приспособлений к холоду, ветру и низкой солнечной энергии. Они, как правило, маленькие и растут низкими, чтобы нагреваться от земли, такой как лишайники и мхи; они темного цвета - иногда красные - для лучшего поглощения солнечного света; они концентрируют большую часть своей биомассы и продуктов питания в корнях под землей, где теплее; они могут фотосинтезировать или использовать энергию солнца при низких температурах и слабом освещении; некоторые, в том числе арктическая ива, имеют покрытые «волосами» листья, чтобы задерживаться в жару; и они могут расти в глыбах или циновках, чтобы защитить себя от ветра и холода, таких как тафтинговые саксифраги. Большинство растений тундры являются многолетними растениями, а не однолетними, сохраняя свои листья в течение зимы для экономии энергии; и у некоторых есть цветы в форме тарелки, которые следуют по пути солнца, концентрируя солнечную энергию. Растения тундры также ускоряют процесс размножения за счет размножения или деления, а не размножения половым путем, что потребовало бы более продолжительного и энергоемкого производства семян. Кроме того, тундровый снег помогает изолировать растения от холода и ветра.
Сохранение энергии у тундровых животных
Многие тундровые животные сохраняют тепловую энергию благодаря своей форме тела. Например, лемминги и медведи короткие и коренастые с короткими хвостами, ушами и конечностями; низкое отношение площади поверхности к объему означает, что меньше тепла уходит от тела. У млекопитающих тундры и некоторых птиц также есть густой мех или перья, несколько слоев меха, водонепроницаемые пальто или перья и / или перья или мех на нижней стороне ног, чтобы согреться. Песец обвивает свой густой хвост вокруг себя, как одеяло, когда он спит, а у гризли и белых медведей под кожей толстый слой жира или жира, который они усердно трудятся, чтобы накапливать его в течение короткого лета. Многие тундровые животные имеют темный цвет для поглощения солнечной энергии, хотя некоторые зимой становятся белыми, чтобы лучше избегать хищников. Интересно, что шерсть и шкура белого медведя на самом деле не белые. Мех - полый и хорошо изолирующий - чистый, отражающий белый свет, но пропускающий большую часть солнечного света, который поглощается черной кожей. Зимой медведи гризли и арктические суслики сохраняют энергию, оставаясь в дремоте в течение шести-восьми месяцев, карибу снижают их метаболизм, бычьи волы ограничивают их активность, а комары заменяют жидкости в их телах естественным антифризом, называемым глицерином. не допускать замерзания.