Зміст
- Географія тундри
- Клімат тундри
- Збереження енергії в рослинності тундри
- Збереження енергії у тварин тундри
У місцях, де енергії та ресурсів не вистачає, організми повинні знайти способи конкурувати або зберегти енергію, щоб вижити. Енергія в екосистемі існує в декількох формах, включаючи теплову і світлу енергію від сонця; хімічна енергія в молекулах, таких як цукри, жири, білки та вуглеводи; тепло, що виділяється організмами під час обміну речовин і втрачається в навколишнє середовище; і кінетична, або енергія руху. Збереження енергії в екосистемі може передбачати різноманітні стратегії з боку організмів, включаючи мінімізацію втрат тепла, зберігання хімічної енергії, максимальний збір сонячної енергії та обмеження руху.
Географія тундри
Арктична тундра лежить у регіонах на південь від північного полюсу та на північ від тайгових чи бореальних лісів, переважно між широтами 55 та 70 градусів на північ. Деякі місця, подібні до тундри, також існують поблизу Антарктиди, хоча вони завжди є сніговими або крижаними і не є справжньою тундрою. Через нахил Землі Сонце лежить низько на горизонті, і його промені повинні проїхати більше атмосфери, перш ніж досягти тундри, зменшуючи загальну сонячну енергію. Літо в арктичній тундрі коротке - лише 50 - 60 днів - але навколо сонцестояння сонце світить 24 години або майже 24 години на добу. У той час тундра може отримувати стільки сонячної енергії, скільки деякі тропічні райони. Однак зима тягнеться довгою і темною, і дні проходять майже без сонця, або сонце піднімається трохи вище горизонту на кілька годин.
Клімат тундри
Через низьке сонячне випромінювання та географію тундра взимку вкрай холодна (середній -30 градусів F) і влітку має відносно прохолоду (37 до 54 градусів F). Опадів мало - всього від 4 до 10 дюймів на рік - і зазвичай випадає як сніг чи лід. Постійно замерзлий підшар грунту, який називається вічною мерзлотою, робить дренаж бідним, а холодні температури сповільнюють випаровування та розкладання, тому значна частина наявної енергії та поживних речовин у тундрі існує у мертвій органіці. Під час літніх відлиг з’являються болота, і рясність квітучих рослин, рої комах та мільйони птахів скористаються швидкоплинним періодом тепла, щоб запастися їжею. Перед поверненням зими деякі птахи та ссавці мігрують на південь, але інші залишаються, щоб пережити темряву та холодну температуру.
Збереження енергії в рослинності тундри
Рослини тундри та інша рослинність мають ряд пристосувань до холоду, вітру та низької сонячної енергії. Вони, як правило, невеликі і зростають низько, щоб отримати тепло від землі, наприклад, лишайники та мохи; вони темного кольору - іноді червоного - для кращого поглинання сонячного світла; вони зосереджують значну частину своєї біомаси та зберігання їжі в коренях під землею, де тепліше; вони можуть фотосинтезувати або використовувати сонячну енергію при низьких температурах і слабкому освітленні; деякі, включаючи арктичну вербу, мають "волосся" -покрите листя, щоб захопити тепло; і вони можуть виростати в грудочки або килимки, щоб захистити себе від вітру і холоду, таких як кам'яна каменя. Більшість рослин тундри є багаторічними рослинами замість однорічних рослин, зберігаючи їх листя протягом зими для економії енергії; а деякі мають квітоподібні квіти, які йдуть шляхом сонця, зосереджуючи сонячну енергію. Рослини тундри також прискорюють процес розмноження брунькуванням або діленням, а не розмноженням статевим шляхом, що залучає більше на виробництво насіння, що споживає час та енергію. Крім того, сніг тундри допомагає ізолювати рослини від холоду та вітру.
Збереження енергії у тварин тундри
Багато тварини тундри зберігають теплову енергію завдяки формі тіла. Лемінги і ведмеді, наприклад, короткі і соковиті з короткими хвостиками, вухами і кінцівками; низьке співвідношення поверхня та об'єм означає, що менше тепла потрапляє в організм. Тундранські ссавці та деякі птахи також мають товсту шерсть або пір’я, багатошаровий шар хутра, непромокальні шуби чи пір'я та / або пір’я або хутро на нижній стороні ніг, щоб зберегти тепло. Лисиця обертає свій пухнастий хвіст навколо себе, як ковдра, коли вона спить, а ведмеді гризлі та білі мають під шкірою товстий шар жиру або пухирця, який вони наполегливо намагаються накопичувати, затягуючись протягом короткого літа. Багато тварини тундри темного кольору, щоб поглинати енергію сонця, хоча деякі взимку стають білими, щоб краще уникнути хижаків. Цікаво, що хутро і шкіра білого ведмедя насправді не білі. Хутро - який порожнистий і добре утеплює - прозорий, відбиває біле світло, але пропускає більшість сонячних променів, які поглинає чорна шкіра. Взимку ведмеді гризлі та арктичні наземні білки зберігають енергію, будучи дрімаючими в гущах до шести-восьми місяців, карібу знижують метаболізм, мускусні воли обмежують свою активність, а комарі замінюють рідини в їх тілі природним видом антифризу під назвою гліцерин щоб не замерзнути.