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  • 苔原”是“冻原”的同义词。

    冻原

    冻原又叫做苔原,主要指北极圈内以及温带、寒温带的高山树木线以上的一种以苔藓、地衣、多年生草类和耐寒小灌木构成的植被带。为典型的寒带生态系统,分布于欧亚大陆和北美大陆的北部边缘地带,形成一条大致连续的冻原地带。这里冬季寒冷漫长,夏季凉爽短促,降水量200—300毫米,风力强劲,土壤下面常有永冻层存在。这种冷湿的环境常造成植物的生理性干旱。

    编辑摘要

    目录

    生态定义/冻原 编辑

    冻原(Tundra)语出萨米语tū̄ndra,tundar的属格,意思是“无树的平原”。在自然地理学指的是由于气温低、生长季节短,而无法长出树木的环境;在地质学是指0摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤。

    冻原是由耐寒的北极和北极-高山成分的藓类、地衣、小灌木及多年生草本植物为主组成的植物群落。冻原是寒带地区的地带生物群区,在以前被译为“苔原”,因为典型的冻原植被以藓类和地衣占优势。实际上这类冻原只是冻原植被的一部分。整个冻原的普遍特点是地下有永冻层,所以称为“冻原”比较合适。

    生态起源/冻原 编辑

    巴音布鲁克的冻原 巴音布鲁克的冻原

    根据植物化石资料, 北半球高纬度地区,在第三纪以前仍然属于喜暖性森林,只是在第三纪末由于气候变冷和变干,这种森林渐渐被亚寒带针叶林所替代。第四纪初气候进一步变冷,才为冻原形成创造了条件。

    冻原最先出现在东西伯利亚北部,因为在冰期,欧洲大陆、西西伯利亚和北美大部分地区为冰川所覆盖,只有东西伯利亚北部,冰川影响较小,乃存在古老的冻原核心(即托尔马乔夫所谓的“原始北极植被”),它们从山区逐渐向平原扩散。动物学家Н.И.库兹涅佐夫根据动物群的特征,也认为东西伯利亚是北极动物群的发源地。

    在第四纪初,古老的冻原分成东西二支,环绕北极伸展,形成带状分布,随着冰期与间冰期的交替,北极大陆冰盖周期性地向南扩张和收缩。与此同时,冻原生物也不断向南迁移,在这过程中,有的种类大批死亡直到消失;有的种类幸存下来,并与从高山迁移下来的种类相会合。当冰川退却时,这些种类中的一部分北移;一部分退缩到山上,在那里保存下来,成为山地冻原组成部分,如动物中的黑缘豆粉蝶、雪兔和雷鸟等;植物中的矮桦、多瓣木、珠牙蓼、肾叶山蓼等。

    气候条件/冻原 编辑

    冻原是北方针叶林(泰加林)带以北的一个自然植被带。所在地环境条件严酷,夏季短而寒冷。尽管年降水少,但因寒冷故很湿润,风大,土壤的永冻层可达1米以上。冻原地区的气候和土壤条件具有以下特点:

    (1)冬季漫长而严寒,夏季短促而凉爽。最暖月的平均温度一般不超过10℃,最低温度可达-55℃。植物的生长季仅2-3个月。

    (2)年降水量200-300mm,主要集中在夏半年。由于蒸发量小,气候本身并不干旱。

    (3)夏季白昼很长,黑夜很短。

    (4)风大,冬季的风速可达15-30m/s。

    (5)土壤在一定深度有永冻层。即使在夏季,土壤仅仅表层的15-500px溶解,且易引起土壤的沼泽化。植物在这样的土壤上生长常常由于低温而导致生理干旱。[1]

    生态特征/冻原 编辑

    1. 种类组成贫乏

    植物种的数目通常为100-200种,较南部地区可达400-500种。代表性的科为石南科、杨柳科、莎草科、禾本科、毛茛科、十字花科和蔷薇科。

    2. 群落结构简单

    冻原群落层次少且不明显,在一般情况下可分出1-2层,最多不超过3层,即小灌木和矮灌木层、草本层、藓类和地衣层。其中藓类和地衣在群落中起着特殊的作用,灌木和草本植物的根、根状茎、茎的基部以及更新芽都隐藏在藓类、地衣层中,并受到保护。

    3. 发育了适应寒带气候的特征

    (1) 通常为多年生,极少为一年生植物。因为生长期很短,植物来不及完成整个发育周期;

    (2) 多数为常绿植物,这些植物在春季可以很快地进行光合作用,不必耗时形成新叶;

    (3) 适应低温、风大的特点,多数植物矮生,许多植物贴地面生长;

    (4) 在大多数情况下,植物的根分布在比较不寒冷的土壤表层;

    (5) 以长日照植物为主;

    (6) 为了克服夏季短暂的现象,一些植物在夏季(暖季)到来以前就形成花芽,暖季一开始就进入开花期。尽管冬季温度低到-30℃,芽和叶子在雪被下可以安全过冬;

    (7) 由于土壤中氮素缺乏,一些植物具有固氮功能,如仙女木(Dryas)可以使土壤中氮素的含量提高10倍以上。

    主要分类/冻原 编辑

    冻原分三类:北极冻原、南极冻原和高山冻原。

    无论哪一类冻原,占优势的植物都是草、苔藓和地衣。

    在森林和冻原之间的过渡地带称为树木线。

    分布范围/冻原 编辑

    冻原 冻原

    分布于极地附近或高山的无林沼泽型景观。冻原分北极冻原和高山冻原。前者发育在欧亚大陆和北美北部 边缘地区,后者发育在寒温带和温带山地和高原。一般分布地区冬季漫长而严寒,夏季温凉短暂,最暖月平均气温不超过14℃。

    年降水少(200—300毫米),风力强劲,土壤下常有永冻层,夏季表层解融,地面排水不良而处于饱和状态。只能生长苔藓、地衣、耐寒灌木和多年生草本植物,称冻原植被。植物矮小,多呈垫状,群落结构简单。植物的抗旱耐寒能力极强,有的甚至可在雪下生长开花。

    地球上多年冻原、季节冻原和短时冻原区的面积约占陆地面积的50%,其中,多年冻土面积占陆地面积的25%,前苏联和加拿大近一半的领土都是冻原,阿拉斯加有85%的土地都是冻原,赤道附近的乞力马扎罗峰顶也发现有多年冻原。

    中国的山地冻原

    中国只存在山地冻原,分布在长白山2100m以上和阿尔泰山3000m以上的高山地带。由于全年气温很低,植物生长期很短,风力大,因而一年生植物很少。

    植物大多呈匍匐状、垫状或莲座状,株高一般不超过10-500px。在区系组成上都属于北极-高山成分。

    长白山以小灌木、藓类冻原为主,主要以仙女木、牙疙瘩、牛皮杜鹃(Rhododendron xanthostephanum)、圆叶柳等矮小灌木为主,并混生有大量草本植物。阿尔泰山的冻原属于干旱型的山地冻原,种类较少,以镰刀藓(Drepanocladus)、真藓(Bryum)、冰岛衣(Cetraria)等藓类和地衣为主。

    生物组成/冻原 编辑

    植被

    植被的种类组成很贫乏,总共只有约100—200种植物。主要是苔藓、地衣和莎草科、禾本科、毛茛科、十字花科的多年生草本植物,以及杨柳科、石楠科与桦木科的矮小灌木。它们多数紧贴地面生长,避免风寒。严寒和在生长期较长的日照,使这里的植物多为常绿的多年生植物,并常具有大型和鲜艳的花朵,所以冻原的外貌不像荒漠那样单调和缺乏生气。群落结构简单,通常仅1-2层。苔藓地衣层特别繁茂,许多灌木、草本植物的根、根茎和更新芽隐藏其中受到保护。

    冻原中植物多具有下列特点:垫状或匍匐伏地型、营养繁殖、生长缓慢、地下部分生物量超过地上部分。冻原有灌木冻原、藓类地衣冻原和北极冻原之分。

    动物

    动物种类贫乏,主要有驯鹿、麝牛、北极狐、北极熊、狼和旅鼠等。夏季多有候鸟迁来繁息。冻原生态系统的生产力很低,平均不到1克/米2·天。主要受低温限制,生长缓慢所致。中国没有位于广大平坦地区的平地冻原,仅于长白山和阿尔泰山顶部有面积很小的山地冻原分布。

    生物群系

    陆地生物群系:

    冻原/苔原

    阿拉斯加沼泽地 阿拉斯加沼泽地

    泰加林/北方针叶林

    山地草地和疏灌丛

    温带针叶林

    热带亚热带针叶林

    温带阔叶林和混交林

    地中海森林、疏林和灌木丛

    热带亚热带湿润阔叶林

    热带亚热带干旱阔叶林

    温带草原、稀树草原和疏灌丛

    热带亚热带草地、稀树草原和疏灌丛

    荒漠和干燥疏灌丛

    泛滥草地和稀树草原

    沿岸

    湿地

    水生生物群系:

    池塘

    潮汐/潮间带

    红树林

    海藻林

    珊瑚礁

    浅海带

    大陆架

    远洋带

    底栖带

    热液喷口

    冷渗口

    浮冰群

    其他生物群系:

    岩生带

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    参考资料
    [1]^引用日期:2019-07-25
    扩展阅读
    1生物与环境 冻原

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