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凍原又叫做苔原,主要指北極圈內以及溫帶、寒溫帶的高山樹木線以上的一種以苔蘚、地衣、多年生草類和耐寒小灌木構成的植被帶。為典型的寒帶生態系統,分佈於歐亞大陸和北美大陸的北部邊緣地帶,形成一條大致連續的凍原地帶。這裡冬季寒冷漫長,夏季涼爽短促,降水量200—300毫米,風力強勁,土壤下面常有永凍層存在。這種冷濕的環境常造成植物的生理性乾旱。

1 凍原 -釋義

凍原(Tundra)語出薩米語tū̄ndra,tundar的屬格,意思是「無樹的平原」。在自然地理學指的是由於氣溫低、生長季節短,而無法長出樹木的環境;在地質學是指零攝氏度以下,並含有冰的各種岩石和土壤。

2 凍原 -概述

凍原巴音布魯克的凍原

凍原又叫做苔原,為典型的寒帶生態系統,分佈於歐亞大陸和北美大陸的北部邊緣地帶,形成一條大致連續的凍原地帶。這裡冬季寒冷漫長,夏季涼爽短促,降水量200—300毫米,風力強勁,土壤下面常有永凍層存在。這種冷濕的環境常造成植物的生理性乾旱。

植被的種類組成很貧乏,總共只有約100—200種植物。主要是苔蘚、地衣和莎草科、禾本科、毛茛科、十字花科的多年生草本植物,以及楊柳科、石楠科與樺木科的矮小灌木。它們多數緊貼地面生長,避免風寒。嚴寒和在生長期較長的日照,使這裡的植物多為常綠的多年生植物,並常具有大型和鮮艷的花朵,所以凍原的外貌不像荒漠那樣單調和缺乏生氣。群落結構簡單,通常僅1-2層。苔蘚地衣層特別繁茂,許多灌木、草本植物的根、根莖和更新芽隱藏其中受到保護。

動物種類貧乏,主要有馴鹿、麝牛、北極狐、北極熊、狼和旅鼠等。夏季多有候鳥遷來繁息。凍原生態系統的生產力很低,平均不到1克/米2·天。主要受低溫限制,生長緩慢所致。

中國沒有位於廣大平坦地區的平地凍原,僅於長白山和阿爾泰山頂部有面積很小的山地凍原分佈。 

3 凍原 -生態起源

根據植物化石資料,北半球高緯度地區,在第三紀以前仍然屬於喜暖性森林,只是在第三紀末由於氣候變冷和變干,這種森林漸漸被亞寒帶針葉林所替代。第四紀初氣候進一步變冷,才為凍原形成創造了條件。

凍原最先出現在東西伯利亞北部,因為在冰期,歐洲大陸、西西伯利亞和北美大部分地區為冰川所覆蓋,只有東西伯利亞北部,冰川影響較小,乃存在古老的凍原核心(即托爾馬喬夫所謂的「原始北極植被」),它們從山區逐漸向平原擴散。動物學家Н.И.庫茲涅佐夫根據動物群的特徵,也認為東西伯利亞是北極動物群的發源地。

在第四紀初,古老的凍原分成東西二支,環繞北極伸展,形成帶狀分佈,隨著冰期與間冰期的交替,北極大陸冰蓋周期性地向南擴張和收縮。與此同時,凍原生物也不斷向南遷移,在這過程中,有的種類大批死亡直到消失;有的種類倖存下來,並與從高山遷移下來的種類相會合。當冰川退卻時,這些種類中的一部分北移;一部分退縮到山上,在那裡保存下來,成為山地凍原組成部分,如動物中的黑緣豆粉蝶、雪兔和雷鳥等;植物中的矮樺、多瓣木、珠牙蓼、腎葉山蓼等。

4 凍原 -分類

凍原分三類:北極凍原、南極凍原和高山凍原。無論哪一類凍原,佔優勢的植物都是草、苔蘚和地衣。在森林和凍原之間的過渡地帶稱為樹木線。

5 凍原 -分佈範圍

凍原凍原分佈

分佈於極地附近或高山的無林沼澤型景觀。凍原分北極凍原和高山凍原。前者發育在歐亞大陸和北美北部邊緣地區,後者發育在寒溫帶和溫帶山地和高原。一般分佈地區冬季漫長而嚴寒,夏季溫涼短暫,最暖月平均氣溫不超過14℃。

年降水少(200—300毫米),風力強勁,土壤下常有永凍層,夏季表層解融,地面排水不良而處於飽和狀態。只能生長苔蘚、地衣、耐寒灌木和多年生草本植物,稱凍原植被。植物矮小,多呈墊狀,群落結構簡單。植物的抗旱耐寒能力極強,有的甚至可在雪下生長開花。

地球上多年凍原、季節凍原和短時凍原區的面積約佔陸地面積的50%,其中,多年凍土面積占陸地面積的25%,前蘇聯和加拿大近一半的領土都是凍原,阿拉斯加有85%的土地都是凍原,赤道附近的乞力馬扎羅峰頂也發現有多年凍原。

6 凍原 -氣候條件

凍原是北方針葉林(泰加林)帶以北的一個自然植被帶。所在地環境條件嚴酷,夏季短而寒冷。儘管年降水少,但因寒冷故很濕潤,風大,土壤的永凍層可達數百米以上。加拿大北極凍原區的多年凍土可達600多米厚; 俄羅斯北極凍原區多年凍土可達1000多米厚。

7 凍原 -動植物組成

植被

植被的種類組成很貧乏,總共只有約100—200種植物。主要是苔蘚、地衣和莎草科、禾本科、毛茛科、十字花科的多年生草本植物,以及楊柳科、石楠科與樺木科的矮小灌木。它們多數緊貼地面生長,避免風寒。嚴寒和在生長期較長的日照,使這裡的植物多為常綠的多年生植物,並常具有大型和鮮艷的花朵,所以凍原的外貌不像荒漠那樣單調和缺乏生氣。群落結構簡單,通常僅1-2層。苔蘚地衣層特別繁茂,許多灌木、草本植物的根、根莖和更新芽隱藏其中受到保護。

凍原中植物多具有下列特點:墊狀或匍匐伏地型、營養繁殖、生長緩慢、地下部分生物量超過地上部分。凍原有灌木凍原、蘚類地衣凍原和北極凍原之分。

動物

動物種類貧乏,主要有馴鹿、麝牛、北極狐、北極熊、狼和旅鼠等。夏季多有候鳥遷來繁息。凍原生態系統的生產力很低,平均不到1克/米2·天。主要受低溫限制,生長緩慢所致。中國沒有位於廣大平坦地區的平地凍原,僅於長白山和阿爾泰山頂部有面積很小的山地凍原分佈。

8 凍原 -生物群系

陸地生物群系
凍原阿拉斯加沼澤地

凍原/苔原
泰加林/北方針葉林
山地草地和疏灌叢
溫帶針葉林
熱帶亞熱帶針葉林
溫帶闊葉林和混交林
地中海森林、疏林和灌木叢
熱帶亞熱帶濕潤闊葉林
熱帶亞熱帶乾旱闊葉林
溫帶草原、稀樹草原和疏灌叢
熱帶亞熱帶草地、稀樹草原和疏灌叢
荒漠和乾燥疏灌叢
泛濫草地和稀樹草原
沿岸
濕地

水生生物群系

池塘
潮汐/潮間帶
紅樹林
海藻林
珊瑚礁
淺海帶
大陸架
遠洋帶
底棲帶
熱液噴口
冷滲口
浮冰群

其他生物群系

岩生帶

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