Экосистемы тундры

    ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ИНСТИТУТ БИЗНЕСА  И МЕНЕДЖМЕНТА ТЕХНОЛОГИЙ»

БЕЛОРУССКОГО  ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

на тему: ЭКОСИСТЕМЫ ТУНДРЫ

 

 

 

 

 

 

 

Студентка

2 курса, 122 гр.,Лог                                                                Е.В. Шинкоренко

 

 

Доцент                                                                                      Т.А. Миклуш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИНСК 2012

 

Экосистемы тундры

Тундра — тундровая  зона (финск. tunturi — безлесная, голая возвышенность) — зональный тип безлесных субарктических ландшафтов, разнообразное сочетание которых образует на суше широкую (300-1000 км) полосу вдоль северной окраины субарктического пояса, включая острова.

 

Главная черта тундры - безлесье монотонных заболоченных низменностей в условиях сурового климата, высокой  относительной влажности, сильных  ветров и многолетней мерзлоты. Растения в тундре прижимаются к поверхности  почвы, образуя густопереплетающиеся побеги в виде подушки. В растительных сообществах можно увидеть самые  разные жизненные формы.

 Арктика занимает около 21 226  тыс. км², в том числе суша – 7 160 тыс. км². Российский сектор охватывает не менее трети этой площади. Ему принадлежат основные континентальные не покрытые ледниками территории с наиболее типичными арктическими экосистемами, а также акватории пяти из девяти морей и большая часть центральной части бассейна Северного Ледовитого океана. В материковой части и на островах российской Арктики отчетливо выражены ландшафтно-зональные категории: лесотундра - переходная экотонная полоса; тундровая зона с подзонами южных, типичных и арктических тундр; зона полярных пустынь. На их территориях развиты все основные характерные для Арктики типы и варианты экосистем, фитоценозов, биоценозов и их антропогенные модификации. 

Арктические тундры.

Биом имеет циркумполярное размещение. В Европейской России арктические тундры представлены на островах Ледовитого океана (Южный  остров Новой Земли, Колгуев и  др.), а в Азиатской части России - он образует сравнительно узкую полосу вдоль побережья Карского, Лаптевых, Северо-Восточного и Чукотского морей (полуострова - Ямал, Таймыр, берег Якутии и Чукотки) и распространены на архипелагах - Новосибирские острова и Северная Земля.  
      Здесь обычны экосистемы приморских равнин с полигональными, пятнистыми и пятнисто-бугорковатыми тундрами, полигональными болотами, солеными маршами дельтовых территорий. 

В растительном покрове значительна  доля цветковых растений (доминируют дриада восьмилепестковая, дриада точечная, кассиопея четырехгранная, злаки, осоки, камнеломки), лишайники и мхи формируют  ярус в 5-10 см, препятствуя глубокому  протаиванию мерзлоты. Локальная  флора в данном биоме составляет 70-100 видов на 100 км². 

В составе фауны позвоночных  обычен северный олень, песец, лемминги, гуси, тундряная куропатка, многочисленные виды уток, куликов. 

В последнее десятилетие  появилась тенденция разрушения арктических тундр в местах разведки, добычи и транспортировки нефти  и газа - на острове Колгуеве, полуостровах Ямал и Гыдан. Редкие и исчезающие виды растений малочисленны, а из редких животных наиболее известны - морж, лебеди, белый гусь и казарки. 

Биота и экосистемы арктических  тундр репрезентативно представлены в заповедниках - Большом Арктическом (на островах и побережье полуострова  Таймыр), Усть-Ленском (устье р. Лена), Остров Врангеля (в Чукотском море).  
     Субарктические тундры.

В структуре ландшафтов преобладают  пятнистые и полигональные равнинные  тундры, бугристые болота, заросли  кустарников в долинах тундровых  рек. 

В растительном покрове широко представлены кустарники (береза карликовая, ива полярная, ольха), кустарнички (брусника, водяника), осоки и злаки. Исключительно  богата флора мхов (150-200 видов в  отдельных пунктах). Локальная флора  сосудистых растений по сравнению с  предыдущим биомом возрастает более  чем в 2 раза и составляет 250-300 видов  на 100 км². 

Фауна позвоночных увеличивается  также в несколько раз - в отдельной  географической точке 70-100 видов птиц и около 20-25 млекопитающих. Среди  редких видов вызывают интерес сокола (кречет, сапсан), лебеди, гуси, казарка  численность которых в ряде регионов падает из-за условий зимовок в более южных регионах и охоты в весенний период.

Биота субарктических тундр  в Европейской России охраняется только в Лапландском заповеднике (Кольский полуостров), в Азиатской  России - в Таймырском, Путоранском (горные тундры Таймыра), в Усть-Ленском  заповедниках, в Ненецком и Берингийском природных парках и в некоторых  заказниках. 

 

Лесотундра

Лесотундра (тундролесье)- тип  биома, сочетающий участки тундры и  леса в субарктическом поясе Северного  полушария, в Северной Америке и  Евразии. Протягивается с запада на восток полосой шириной от 30 до 400 км, образуя природную зону, расположенную  между тундровой зоной на севере и таежной зоной на юге. 

В лесотундре широко распространена многолетняя мерзлота и связанные  с ней мерзлотные формы рельефа, а также болота и озера. По водоразделам встречаются участки разреженной  мохово-лишайниковой тундры, которые  чередуются с редколесьями из березы, ели, сосны, лиственницы, ольхи и  других видов, произрастающих преимущественно  по речным долинам. В лесотундре можно  увидеть небольшие «островки» травянистой  растительности, а также некоторые  стелющиеся кустарники и кустарнички. 

Для животного мира лесотундры обычны: волк, горностай, росомаха, заяц-беляк, полевки и др. Очень разнообразны птицы: белая куропатка, гуси, утки, кулики и др. Наиболее важными в  хозяйственном отношении животными  являются издавна одомашненный северный олень, питающийся ягелем, и собаки породы лайка

Влияние сезонных изменений на жизнедеятельность  обитателей Тундры.

Весной в тундру приходят многотысячные стада северных оленей (американская форма носит название карибу). Зиму они проводят в тайге  и лесотундре, а с весны до осени  пасутся на открытых местностях. За оленями следуют волки. Некоторые  популяции оленей живут постоянно  на арктических островах.

Обычно больше всего поражает множество перелетных птиц, весной устремленных на север. Зимой здесь  остаются лишь белые и тундряные  куропатки, полярные совы, первыми в  тундре появляются пуночки и гуси, в конце мая и в начале июня прилетают многочисленные кулики-песочники, ржанки, различные гуси. В июне в  тундре звучат токовые песни, но все  же птиц здесь меньше, чем в европейских  смешанных лесах (по подсчетам –  несколько сотен на 1км²). В ледяных пустынях, кроме морских птиц, можно увидеть лишь немногие виды.

Для тундры характерны резкие сезонные изменения. На восемь – девять зимних месяцев жизнь здесь замирает (исключения составляют грызуны и  копытные). К началу лета в растительном войлоке и водоемах развивается  неисчислимое множество личинок  двукрылых, преимущественно комаров, которыми питаются утки, плавунчики и  песочники. К середине лета личинки  превращаются во взрослых насекомых; тогда  большая часть кормившихся ими  птиц покидает тундру. Остаются лишь те, у кого подрастает потомство. 

В «лемминговые годы», когда  численность этих грызунов резко  возрастает, они уничтожают большую  часть пригодных в пищу растений. Если в последующие годы количество леммингов уменьшится, растительный покров возобновиться, хищники тогда  будут вынуждены охотиться на уток, белых куропаток и других птиц, в результате чего численность  этих видов снизится.

Структура биоразнообразия  арктических экосистем

Россия играет ключевую роль в сохранении биоразнообразия арктических  экосистем, поскольку именно в российском секторе представлены наиболее типичные арктические ландшафты. В американском и тем более европейско-атлантическом  секторах заполярные части материков  сильно "обрезаны" океаном и  тундровые типы биомов развиты в  основном на островах. Наиболее ярким  воплощением типичных черт арктических  территориальных комплексов экосистем  следует считать Таймыро-Североземельскую физико-географическую область, где  на обширной материковой площади  развиты четко сменяющие друг друга все арктические зоны и  подзоны. Именно на этой территории соответствующие  зональные комплексы экосистем  развиты в наиболее высоких широтах, в условиях резкого нарастания климатического пессимума.

В несколько меньшей мере это относится к территориям  северо-восточной Субарктики, Ямала  и Гыдана. В разных секторах Заполярья  характерные черты арктических  типов флоры, фауны и экосистем  выражены крайне неодинаково, в зависимости  от степени континентальности, влияния  теплых течений, островных условий. 

В российском секторе Арктики  обитает около 80% всех видов живых  организмов, свойственных для арктических  экосистем (суммарное видовое богатство  Арктики составляет около 20 000 видов) и 90% типичных арктических видов. 

Общее число арктических  видов едва ли превышает 3500 (в том  числе насекомых - 800, прочих членистоногих - 500; высших растений - 400, рыб - 100, птиц - 74, млекопитающих – 20). В силу особенностей своей экологической "валентности", адаптивного потенциала, образа жизни  многие арктические виды чрезвычайно  уязвимы по отношению к различным  формам нарушений среды. 

Структура биоразнообразия  арктических экосистем существенно  отличается от экосистем других биомов. Например, на насекомых, которые составляют не менее 50% современных видов мировой  биоты, в Арктике приходится всего 17%. 

В Арктике, занимающей примерно 4% площади Земли, обитает всего  около 1% видов организмов. Это обусловлено  общим снижением видового разнообразия с юга на север из-за уменьшения количества климатического тепла (рис. 1).  
 
  
 
 
Рисунок 1. Изменение видового богатства локальных флор экосистем Севера вдоль зонального градиента

Еще одна важная черта арктической  биоты – резкое снижение видового разнообразия в пределах самой Арктики. Так, на Таймыре от лесотундры до северной гранцы тундровой зоны, на протяжении всего около 700 км, число видов  сосудистых растений сокращается в 4 раза, птиц - в 7 раз, жуков - в 15 раз и  т. д. Совершенно очевидно, что при  столь низком общем уровне видового разнообразия флоры и фауны и  прогрессирующем его снижении в  пределах самой Арктики резко  возрастает эволюционно-экологическая  цена каждого вида, равно как и  практическая значимость непосредственно  используемых человеком, а также  ценотическая, средообразующая, эдификаторная  роли, удельный вес в видовой структуре  сообществ и экосистем. 

В Арктике в наибольшей мере должен соблюдаться принцип  не выборочного, а максимально полного  сохранения биоразнообразия. 

Другой характерной чертой структуры и функционирования арктических  экосистем является своего рода универсальность, или супердоминантность отдельных  видов, которые представлены множеством экологических форм и играют роль сверхмощных доминантов в широком  спектре разнообразных сообществ. Примером таких видов могут служить, например, сибирский и копытный лемминги, деятельность которых определяет многие аспекты функционирования тундровых  экосистем, а также представитель  лососевых рыб альпийский голец, ценнейший промысловый вид Крайнего Севера, который представлен в  арктических водоемах множеством морфо-экологических  форм, занимающих разнообразные экологические  ниши. Этот вид является примером компенсации снижения видового богатства в экстремальных климатических условиях повышением внутривидового разнообразия. Из морских беспозвоночных к числу таких "строителей" биоценозов, или эдификаторов относится рачок каланус (Calanus finmarchicus), составляющий до 90% биомассы планктона и определяющий структуру трофических цепей в пелагиали северных морей, а в пресных водоемах - несколько видов комаров-звонцов, личинки которых ("мотыль") определяют состав биоценозов и рыбопродуктивность тундровых озер. 

Естественно, что такие  виды в программах сохранения биоразнообразия  должны занимать особое положение. Снижение их численности, сокращение ареала или  изменение нормальной популяционной  структуры, например выборочное уничтожение  какой-либо одной внутривидовой  формы, подвида приводит к катастрофическим нарушениям в сукцессионных рядах, трофических цепях и экосистемах  в целом. 

Необходимость изучения и охраны арктических экосистем

Вследствие малых интенсивностей продукционно-биоэнергетических процессов, низких восстановительных и самоочистительных  возможностей в арктических экосистемах  и популяциях наблюдаются резонансные  эффекты, усиливающие и расширяющие  нарушения, возникающие вследствие изменения среды, чрезмерного изъятия  поголовья, биозагрязнений или других форм воздействий. Поэтому вероятность  полного исчезновения или критического состояния популяций и видов  арктических животных и растений, а также локальных сообществ  очень высока. 

В Арктике, как нигде более, проявляются локальные, точечные и  избирательные формы  негативных антропогенных воздействий, в том числе уничтожение или подрыв нормального существования популяций отдельных видов. Эти воздействия приобретают здесь особенно большое значение прежде всего в связи с относительно небольшой общей площадью Арктики. Например, любой очаг химического загрязнения поражать относительно большую часть площади Арктики. 

Арктические экосистемы представляют особый интерес для разработки дальнейших направлений сохранения и неистощительного использования биоразнообразия  в целом. Сведения о том, что происходит в структуре биоты при нарастании климатического пессимума и падении  общего уровня видового богатства в  условиях высоких широт чрезвычайно  важны для понимания факторов и механизмов формирования биологического разнообразия, его реакций на негативные воздействия и нарушения среды, а также для создания технологий использования, сохранения и восстановления, в том числе на основе знания закономерностей  природных и антропогенных сукцессий. 

Например, в условиях Арктики, в тундровых, пресноводных и морских  биотических сообществах особенно отчетливо проявляются разнообразные  формы компенсационных явлений, за счет которых поддерживаются стабильность и оптимальное функционирование экосистем при резком или критическом  снижении видового разнообразия в экстремальных  условиях (супердоминантность, расширение экологических ниш, повышение внутривидового разнообразия и т. д.). Эти же механизмы  могут действовать и при отрицательных  и стрессовых антропогенных воздействиях, и их можно использовать в различных  природопользовательных и восстановительных, рекультивационных технологиях.