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.
Alpine tundra is a type of natural region or biome that does not contain trees because it is at high elevation, with an associated harsh climate. As the latitude of a location approaches the poles, the threshold elevation for alpine tundra gets lower until it reaches sea level, and alpine tundra merges with polar tundra. The high elevation causes an adverse climate, which is too cold and windy to support tree growth. Alpine tundra transitions to sub alpine forests below the tree line; stunted forests occurring at the forest tundra ecotone are known as krummholz. With increasing elevation it ends at the snow line where snow and ice persist through summer. Alpine tundra occurs in mountains worldwide. The flora of the alpine tundra is characterized by dwarf shrubs close to the ground. The cold climate of the alpine tundra is caused by adiabatic cooling of air, and is similar to polar climate.
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.