Введение

Альпийская тундра – это тип природного региона или биома, не содержащий деревьев из-за большой высоты и связанного с этим сурового климата. По мере приближения к полюсам высота, на которой начинается альпийская тундра, уменьшается, пока не достигнет уровня моря, где она переходит в полярную тундру. Большая высота обуславливает неблагоприятный климат, слишком холодный и ветреный для роста деревьев. Альпийская тундра переходит в субальпийские леса ниже границы леса; угнетённые леса, встречающиеся в экотоне между лесом и тундрой, известны как круммхольц. С увеличением высоты она заканчивается на снеговой линии, где снег и лёд сохраняются даже летом. Альпийская тундра встречается в горах по всему миру. Для флоры альпийской тундры характерны низкорослые кустарники, прилегающие к земле. Холодный климат альпийской тундры обусловлен адиабатическим охлаждением воздуха и схож с полярным климатом.

География

Альпийская тундра встречается на достаточно большой высоте на любой широте. Отдельные участки экорегионов горных лугов и кустарников по всему миру включают альпийскую тундру. Обширные территории альпийской тундры расположены в Североамериканских Кордильерах и частях северных Аппалачей в Северной Америке, Альпах и Пиренеях в Европе, Гималаях и Каракоруме в Азии, Андах в Южной Америке, Восточно-Африканских горах, Снежных горах Австралии, Южном острове Новой Зеландии и Скандинавских горах. Альпийская тундра занимает высокие горные вершины, склоны и хребты выше границы леса. Экспозиция склонов также играет роль: граница леса часто располагается на больших высотах на более теплых склонах, обращенных к экватору. Поскольку альпийская зона встречается только в горах, большая часть ландшафта характеризуется пересеченностью и неровностями, с каменистыми, заснеженными пиками, скалами и осыпями, но также включает участки с пологими или почти плоскими рельефами. В среднем, по множеству местоположений и локальных микроклиматов, граница леса повышается при движении на 1 градус к югу от 70° до 50° северной широты и на 1 градус от 50° до 30° северной широты. Между 30° северной широты и 20° южной широты граница леса остается примерно постоянной.

Климат

Альпийский климат – это средняя погода (климат), характерная для альпийской тундры. С увеличением высоты климат становится холоднее, и эта закономерность описывается вертикальным градиентом температуры: воздух охлаждается при подъеме из-за его расширения. Сухой адиабатический градиент составляет 10 °C на километр (5,5 °F на 1000 футов) высоты. Таким образом, подъем на гору приблизительно эквивалентен перемещению на 80 километров (45 миль или 0,75° широты) в сторону полюса. Однако эта зависимость лишь приблизительна, поскольку местные факторы, такие как близость к океанам, могут существенно изменять климат. В альпийской тундре деревья не способны выдерживать окружающие условия (обычно низкие температуры, обильный снежный покров или связанный с ним недостаток доступной влаги). Типичная продолжительность вегетационного периода в высокогорьях составляет от 45 до 90 дней, при средней летней температуре около 10 °C (50 °F). Температура в период вегетации часто опускается ниже нуля, и во многих районах наблюдаются заморозки на протяжении всего вегетационного периода. Осадки выпадают преимущественно в виде зимнего снега, но доступность воды в почве сильно варьируется в зависимости от сезона, местоположения и рельефа. Например, снежные поля часто накапливаются на подветренных склонах, в то время как гребни хребтов могут оставаться почти без снега из-за перераспределения ветром. В некоторых альпийских биотопах зимой может быть до 70% свободной от снега поверхности. Сильные ветры – обычное явление в альпийских экосистемах, они могут вызывать значительную эрозию почвы и оказывать негативное физическое и физиологическое воздействие на растения. Кроме того, ветер в сочетании с интенсивным солнечным излучением способствует очень высокой скорости испарения и транспирации. Холдридж классифицирует этот климат как альпийский.

Флора

Поскольку среда обитания альпийской растительности подвержена интенсивному воздействию радиации, ветра, холода, снега и льда, она растет близко к земле и состоит в основном из многолетних трав, осок и травянистых многолетников. Многолетние травы (включая травы, осоки и низкие древесные или полудревесные кустарники) доминируют в альпийском ландшафте; у них значительно больше биомассы корней и корневищ, чем у побегов, листьев и цветов. Корни и корневища не только участвуют в поглощении воды и питательных веществ, но и играют очень важную роль в хранении углеводов на зиму. Однолетние растения редки в этой экосистеме и обычно достигают всего нескольких сантиметров в высоту, с развитой корневой системой. Хотя тундра занимает лишь небольшую часть поверхности Земли (17-20%), биоразнообразие растительных видов важно для питания человека. Из 20 видов растений, составляющих 80% рациона человека, 7 из них (35%) происходят из этого региона. Растения адаптировались к суровым альпийским условиям. Подушковидные растения, напоминающие плотно прижатые к земле скопления мха, избегают сильных ветров, дующих на нескольких сантиметрах над ними. У многих цветущих растений альпийской тундры на стеблях и листьях есть густые волоски для защиты от ветра или красные пигменты, способные преобразовывать солнечные лучи в тепло. Некоторым растениям требуется два или более лет для формирования цветочных почек, которые переживают зиму под поверхностью, а затем раскрываются и дают плоды с семенами в течение нескольких летних недель. В различных районах альпийской тундры наблюдается распространение древесной растительности. Альпийские районы уникальны из-за суровости и сложности своих экологических условий. Даже очень небольшие изменения в топографии – всего 30 см или меньше – могут означать разницу между продуваемой ветром местностью и зоной накопления снега, что радикально меняет потенциальную продуктивность и растительное сообщество. Между этими крайностями засухи и переувлажнения могут существовать несколько промежуточных условий, расположенных на расстоянии нескольких метров друг от друга, в зависимости от топографии, субстрата и климата. Альпийская растительность обычно встречается в мозаике небольших участков с сильно различающимися условиями окружающей среды. Типы растительности варьируются от подушковидных и розетковых растений на гребнях и в скальных расщелинах; до травянистой и злаковой растительности вдоль склонов; карликовых кустарников с травами и травянистыми растениями под тающими снежными карманами; и осок, трав, низких кустарников и мхов в болотах и вдоль ручьев.