Контрольная работа по биологии на тему Основные экосистемы Земли и их особенности. Полярные травянистые экосистемы или тундры

Тундра — природная зона, расположенная к северу от зоны тайги и к югу от арктических пустынь, преимущественно за Полярным кругом. В России она занимает обширные пространства вдоль побережья Северного Ледовитого океана — от Кольского полуострова до Чукотки. Аналогичные экосистемы есть в Северной Америке, Гренландии и на некоторых островах Южного полушария (Антарктическая тундра).
Климат тундры — один из самых суровых на планете:
• Долгая зима: Продолжается 8-9 месяцев, характеризуется сильными морозами (средняя температура от -10°C до -30°C и ниже), штормовыми ветрами и полярной ночью.
• Короткое и холодное лето: Длится всего 2-2,5 месяца. Средняя температура самого теплого месяца (июля) не превышает +5…+10°C. Наступает полярный день.
• Мало осадков: Выпадает 200-300 мм в год, в основном в виде снега. Однако из-за низких температур и слабого испарения влага не уходит, что приводит к повсеместному заболачиванию.
2.2. Почвы и вечная мерзлота
Важнейшая особенность тундры — вечная мерзлота (многолетняя мерзлота). Это слой почвы или горных пород, который постоянно находится в замерзшем состоянии. Летом оттаивает только самый верхний слой (20-50 см), называемый деятельным горизонтом.
Это явление определяет жизнь в тундре:
• Препятствует дренажу: Талая вода не может впитаться вглубь, образуя множество мелких озер, болот и топей.
• Ограничивает рост растений: Глубоко уходить корням невозможно, поэтому в тундре нет деревьев.
• Замедляет процессы разложения: Низкие температуры мешают работе редуцентов (бактерий и грибов). Органические остатки разлагаются медленно, накапливаясь в виде торфа.
Почвы тундры маломощные, бедные, тундрово-глеевые или торфянистые.
2.3. Классификация подзон тундры
С севера на юг, по мере смягчения климата, выделяют три подзоны.
Самой северной является арктическая тундра. Она расположена на северных окраинах зоны, на границе с полярными пустынями. Для нее характерна скудная растительность: мхи, лишайники, подушкообразные травы (камнеломка, полярный мак), а также отдельные цветковые растения, такие как сухоцветы и пушица. Кустарники здесь полностью отсутствуют. Растительный покров разорванный, и до 60% площади может занимать голый грунт. Флора здесь очень бедна — на 100 км² встречается всего 70-100 видов растений.
Южнее начинается типичная, или средняя, тундра. Это центральная и наиболее характерная часть зоны. Здесь уже формируется сплошной ковер из мхов и лишайников. Появляются первые древесные формы — карликовые ивы и березы, которые не растут вверх, а стелются по земле, прячась в моховом покрове от ветра. Эта подзона является ключевым биомом для многих типичных животных тундры, таких как лемминги, гуси и северный олень.
Ближе к тайге простирается южная, или кустарниковая, тундра. Для нее характерно господство кустарников: карликовой березы, ивы, багульника, вереска, которые могут достигать высоты 0,5-1 метра. Эта подзона отличается наибольшим для тундры богатством флоры (250-300 видов на 100 км²) и фауны, являясь переходной к лесотундре.
 
ГЛАВА 3. Жизнь в тундре: адаптации флоры и фауны
3.1. Особенности растительного мира
Растения тундры — настоящие экстремалы. Их облик и жизненный цикл идеально приспособлены к холоду, ветру и короткому лету.
Основные адаптации:
• Низкорослость и стелющиеся формы: Защищает от иссушающего ветра и позволяет зимовать под снежным «одеялом», которое сохраняет тепло.
• Мелкие и плотные листья: Часто с восковым налетом, чтобы уменьшить испарение влаги.
• Корневая система: Располагается в поверхностном, прогреваемом слое почвы.
• Вегетативное размножение: Помимо семян, растения активно размножаются корневищами и усами, что надежнее в суровых условиях.
• «Живые ископаемые» — мхи и лишайники: Играют доминирующую роль. Они могут расти на голых камнях, переносить длительное обезвоживание и начинать фотосинтез сразу при оттепели.
Яркий пример — растение-подушка (например, дриада). Его темные листья быстрее поглощают солнечное тепло, а компактная форма минимизирует потери.
3.2. Животный мир и пищевые цепи
Животный мир тундры небогат видами, но часто представлен большим числом особей. Многие животные — мигрирующие: птицы улетают на зиму, а крупные млекопитающие (северные олени) кочуют в поисках корма. Все обитатели тундры обладают уникальными адаптациями.
Основу жизни многих хищников составляют лемминги — мелкие грызуны с коротким жизненным циклом и способностью к быстрому размножению. Они ведут роющий образ жизни. Главный фитофаг (растительноядное животное) тундры — северный олень (карибу). Он питается ягелем, травами и побегами. Его адаптации включают широкие копыта для хождения по снегу и болоту, умение добывать корм из-под снега и сезонные миграции на огромные расстояния.
Среди хищников выделяется песец. Этот небольшой зверек, обладающий густым мехом, на зиму меняет окрас на белый для маскировки. Он всеяден: охотится на леммингов, но также питается падалью и ягодами. Верхним хищником прибрежных районов является белый медведь, который охотится преимущественно на тюленей. Его мощный слой подкожного жира, густая шерсть и белая окраска — идеальные приспособления для жизни во льдах.
Птичий мир также специфичен. Полярная сова — грозный хищник, чья жизнь напрямую зависит от численности леммингов. Ее белое оперение, густо опушенные ноги, острое зрение и слух позволяют успешно охотиться в условиях полярной ночи. Белая куропатка — фитофаг, который мастерски маскируется благодаря сезонной смене окраски (зимой — белой, летом — пестрой), а ее ноги к зиме покрываются густыми перьями, как утепленные ботинки.
Пищевая цепь тундры часто строится вокруг лемминга:
Растения (ягель, травы) → Лемминг → Песец / Полярная сова / Поморник.