Растительность тундр


Крайне суровые жизненные условия в тундре чрезвычайно неблагоприятны для растений. Количество солнечного тепла здесь в два раза меньше, чем в умеренном климате. Время, в течение которого возможно развитие растений, очень коротко — 2—3 месяца. Зима продолжается около 8 месяцев, средняя годовая температура в тундре всюду ниже нуля. Заморозки возможны во все месяцы лета. Однако климатические условия в тундре неоднородны. В СССР наиболее благоприятна для растений западная часть тундровой зоны — на Кольском п-ве. Близость Атлантического океана и теплое Северо-Атлантическое течение умеряют здесь холодное дыхание Арктики. Средняя температура января —6°, а осадков выпадает до 400 мм в год.

Лишайниковая тундра на севере Якутской АССР. Молодой песец выкапывает из норки лемминга.
Лишайниковая тундра на севере Якутской АССР. Молодой песец выкапывает из норки лемминга.

К востоку климат становится суровее: понижается температура, уменьшается количество осадков, короче становится лето. Во многих районах Якутской АССР средняя температура января —40°. Годовое количество осадков на севере Сибири 200—300 мм, а в устье р. Лены снижается до 100 мм. Снега в тундре мало. На западе толщина снежного покрова 50 см, а на востоке, в Якутии — всего 25 см.

В тундре постоянно дуют очень сильные ветры. Зимой нередко бывает пурга и скорость ветра достигает 30—40 м в секунду. Пурга продолжается по 5—6 дней. Ветры сдувают снег с возвышенностей в лощины, долины рек, и оголившаяся земля сильно промерзает. Скованная морозом почва не оттаивает полностью за короткое лето, и на некоторой глубине из года в год сохраняется мерзлая почва — вечная мерзлота (подробнее об этом см. ст. «Подземные воды»). На крайнем западе тундровой зоны вечной мерзлоты нет. Чем дальше к востоку, тем шире полоса вечномерзлых почв. В Восточной Сибири ее южная граница спускается южнее Иркутска.

Почва в тундре всегда холодная. Даже летом на небольшой глубине температура ее не поднимается выше +10°. Вечная мерзлота замедляет почвообразование. В верхних слоях почвы накапливается вода, подпираемая вечномерзлым слоем, а это влечет за собой заболачивание поверхности и накопление полуразложившихся остатков растений — торфа. Но мощных залежей торфа в тундре нет — слишком невелик здесь прирост растительной массы (см. ст. «История болота»).

Вечная мерзлота, малое количество осадков, низкая температура и сильный ветер создают в тундре своеобразный водный режим. Корни растений, несмотря на избыток влаги в почве, не в состоянии подавать ее в надземные части растений в нужном количестве. Поэтому растения в тундре (подробнее — см. на стр. 92), как и в пустыне, страдают от недостатка влаги. Естественно, что растительность тундры, развивающаяся в таких крайне неблагоприятных условиях, приобрела своеобразный облик.

В средней полосе тундровой зоны большие пространства занимают моховые или лишайниковые тундры. У их ландшафта серый и однообразный характер. Наиболее характерная их черта — отсутствие древесной растительности. Из мхов преобладают зеленые мхи. Реже встречаются торфяные мхи, они обычно не образуют здесь сплошных ковров. Лишайники представлены огромным количеством видов. Среди них наиболее распространены кустистые — кладонии, цетрарии, алектории. Вместе с мхами и лишайниками здесь растут в небольшом количестве кустарнички: вороника, арктическая толокнянка и др. Их подземные органы и почки скрыты в моховом покрове и зимой находят там хорошею защиту от неблагоприятных условий. Моховой ковер, как рыхлая губка, впитывает влагу и еще более способствует заболачиванию тундры.

Пятнистая тундра
Пятнистая тундра

Для более южных районов тундровой зоны характерны кустарниковые тундры. Это довольно высокие заросли кустарников. Они состоят из нескольких ярусов. В первом, верхнем ярусе — главным образом карликовая березка. Во втором ярусе широко распространены различные ивы: полярная, травянистая, сетчатая, а также вороника, вересковые кустарнички — багульник, филлодоце. Третий ярус (надпочвенный покров) образован различными мхами и лишайниками, но они развиты значительно слабее, чем в моховых и лишайниковых тундрах. В речных долинах и по окраинам болот растут более крупные (до метра и выше) ивы: шерстистая, лапландская и др.

В северных районах тундры условия более суровы и зимой там вымерзают даже мхи и лишайники. Растительность в этих районах тундры не образует сплошных ковров. Здесь Много совсем голой почвы. Среди многочисленных площадок пятен голой почвы ютится в углублениях жалкая растительность — угнетенные мхи, лишайники и некоторые мелкие кустарнички. Такая тундра носит название пятнистой.

В некоторых местах тундры на поверхность выходят каменистые грунты. На них островками растут отдельные растения или небольшие группы их. Чаще всего встречаются здесь дриада, или куропаточья трава, полярные маки с красными, желтыми, белыми цветками, филлодоце, арктическая толокнянка, кассиопе. Это — каменистая тундра.

Каменистая тундра на Кольском п-ве.
Каменистая тундра на Кольском п-ве.

Отсутствие деревьев и высоких кустарников в тундре объясняется совокупностью неблагоприятных условий. Особенно губительны для них иссушающие сильные ветры в весеннее время, когда надземные части растений сильно нагреваются солнцем, а корни не могут подать им из холодной почвы достаточное количество воды. В результате этого надземные части растений быстро теряют воду и погибают.

Губительно отражается на растениях и незначительность снежного покрова. Все части растений, которые возвышаются в тундре над снежным покровом, вследствие зимнего иссушения отмирают.

Отдельные деревья, иногда собранные в небольшие группы, рощицы, встречаются лишь на крайнем юге тундровой зоны — в лесотундре. Для лесотундры характерно чередование лесных участков с тундровыми (главным образом с кустарниковой тундрой).

На границе леса растут различные деревья. С запада на восток сменяют друг друга береза, ель европейская, ель сибирская, лиственница сибирская и лиственница даурская. У деревьев на границе леса угнетенный вид, они не выше 6 м. Встречаются деревья и в тундре, но по долинам рек. Здесь они находят защиту от ветра. Кроме того, в реках, текущих с юга на север, более теплая вода, а это повышает температуру и окружающих реку склонов. К тому же, реки осушают почву. Почва вдоль рек хорошо прогревается, и обычно в ней нет вечномерзлого слоя.

Пейзаж на крайнем юге тундровой зоны — в лесотундре. Нижне-Колымский район Якутской АССР.
Пейзаж на крайнем юге тундровой зоны — в лесотундре. Нижне-Колымский район Якутской АССР.

В тундровой зоне много болот, лугов и зарастающих водоемов. Болота покрыты зелеными мхами и различными травами: осоками, пушицей узколистной, вахтой. Среди них растут различные ягодники: морошка, мамура, или поляника, клюква мелкоплодная, голубика.

В более южных районах тундровой зоны встречаются бугристые торфяники. Понижения между буграми зарастают сфагновыми мхами, а бугры—лишайниками и мхами (кукушкин лен, торфяные и сфагновые мхи). Встречается здесь и карликовая березка, вороника, андромеда, голубика и другие кустарнички.

Многие растения в тундре не могут за короткое лето пройти все фазы своего развития. Часто они не успевают образовать зрелые семена. В тундре почти нет однолетних растений, и к северу количество их резко уменьшается. Между 71—74° с. ш. однолетники составляют не более одного процента всей флоры цветковых растений, а севернее 74° они представлены лишь одним видом — кенигией.

Таким образом, почти все paстения тундры — многолетние.

Захваченные морозом в цветении или при завязывании плодов, они прерывают развитие.

Постоянно дующие в тундре ветры создают уродливую форму деревьев (флагообразная крона).
Постоянно дующие в тундре ветры создают уродливую форму деревьев (флагообразная крона).

Весной они продолжают цвести или формировать семена.

Некоторые многолетники потеряли в тундре способность приносить зрелые семена и размножаются только вегетативно.

Так, на о-вах Шпицберген не дают семян вороника, карликовая береза, злак овсяница. Редки в тундре луковичные и клубневые растения. Их развитию препятствует сильное промерзание почвы.

В тундре преобладают вечнозеленые растения с кожистыми листьями. У них есть различные приспособления, которые уменьшают испарение и дают возможность не затрачивать весной много времени на образование новых листьев. Широко распространены в тундре вечнозеленые кустарнички из семейства вересковых: багульник, андромеда, филлодоце, кассиопе, а также вороника.

Суровыми условиями жизни растений объясняется ничтожный прирост у них органической массы. Лишайники нарастают всего на 1 —3 мм в год. У полярной ивы на Кольском п-ве побеги удлиняются за год всего на 1—5 мм и дают по 2—3 листочка.

Растения тундры выработали своеобразные формы, которые помогают им наилучшим образом использовать солнечное тепло и защититься от ветра. Особенно характерны так называемые шпалерные формы кустарников и деревьев. Их образуют, например, березы, ели, различные ивы. Стволы и ветви этих растений, кроме отдельных веточек, скрыты под мхом или лишайником.

Многие тундровые растения приобретают подушкообразную форму. От корневой шейки таких растений в разные стороны отходят многочисленные побеги, которые в свою очередь неоднократно разветвляются. Всё растение приобретает форму полушария или подушки. Плотная подушка лучше прогревается солнечными лучами, побеги хорошо защищены от иссушающего действия ветра. Отмирающие нижние листья падают вниз, перегнивают и обогащают почву под подушкой перегноем. Подушки образуют, например, бесстебельная смолёвка, камнеломки.

Цветки растений тундры ярко окрашены. Бесстебельная смолёвка на фоне карликовой ивы.
Цветки растений тундры ярко окрашены. Бесстебельная смолёвка на фоне карликовой ивы.

Растения в тундре вообще «жмутся к земле». Благодаря этому они меньше подвергаются иссушающему действию ветра и получают больше тепла, так как почва здесь прогревается сильнее, чем воздух.

У многих тундровых растений очень крупные цветки. Так, соцветия арктической ромашки, высота которой 10—25 см, достигают 8 см в диаметре.

Цветки многих растений тундры ярко окрашены (купальница, синюха, мытник, маки) и хорошо заметны издали. Для растений это очень важно, так как в тундре мало насекомых, производящих опыление.

Все растения тундры, расположенной в высоких широтах — растения длинного дня. Летом их непрерывно освещает солнце. Длительное освещение восполняет в тундре недостаток тепла; этим и объясняется более быстрое развитие тундровых растений. Большинство растении тундры успевает зацвести и образовать семена, несмотря на короткое лето.

Флора тундровой зоны в сравнении с другими зонами молодая. Она образовалась в горных областях Северо-Восточной Азии и Дальнего Востока в третичный и ледниковый периоды. В это время территория современной тундры была покрыта ледником. Затем вслед за отступавшим ледником эта новая флора двинулась вдоль побережья Ледовитого океана и по горным хребтам Алтая, Саян, Урала, Кавказа к западу, на освобожденные от льда территории.

Она проникла и в горные области Европы (Карпаты, Альпы). Этим объясняется сходство тундровой (арктической) флоры и высокогорной (альпийской). Через Берингов пролив эта флора распространилась и на восток, в Северную Америку.

Песцы в тундре среди подушкообразной растительности.
Песцы в тундре среди подушкообразной растительности.

Флора тундровой зоны очень бедна. В тундрах Евразии и Северной Америки насчитывается не более 500 видов высших растений.

В тундре встречается много разнообразных растительных сообществ. Распространение их тесно связано с почвой, рельефом и другими условиями. Эти сообщества меняются в направлении с севера на юг, соответственно изменению климата.