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苔原生态系统
苔原生态系统
Anonim

环境条件

气候

苔原的气候变化很大。最严重的情况发生在北极地区,那里的温度从仲夏的4°C(约40°F)到冬季的–32°C(–25°F)波动。高山苔原的气候较为温和:夏季凉爽,温度范围为3至12°C(37至54°F),冬季温和,温度很少低于–18°C(0°F) 。

与其他生物群落(如针叶林)不同,北极苔原的定义更多是因为夏季气温低,而不是冬季气温低。沿海苔原生态系统比内陆更冷,更雾。夏末和初秋是特别多云的季节,因为有大量的水可以蒸发。然而,随着第一个冬季冻结,晴朗的天空又回来了。

在大多数北极苔原上,以液态水计的年降水量不足38厘米(15英寸),其中约三分之二是夏季降雨。其余部分则以积雪的形式降落,积雪的总累积量可以达到64厘米(25英寸)至(很少)超过191厘米(75英寸)。高山冻原的年降水量范围很广,但北极冻原的年降水量通常较高。例如,在科罗拉多州洛矶山脉的较高海拔地区,年降水量可能高达64厘米(25英寸),而在喜马拉雅山西北部可能小于7.6厘米(3英寸)。暴风雪或大风遮掩使冬季的景观变得模糊,夏季的降雨可能会很大。但是,土壤的分层和高山斜坡的倾斜度允许良好的排水。

尽管北极地区的寒风不如高山寒带草原强,但它们对雪堆和白雪的影响却是重要的气候因素。在这两个位置出现的暴风雪条件可能会将能见度降低至大约9米(约30英尺),并使雪晶穿透服装和建筑物中的微小开口。高山苔原上的风通常很大。它们可能每小时仅在离地面60厘米(约24英寸)的情况下平均每小时8到16公里(5到10英里),而在河道的上游,它们经常达到每小时120到200公里(约75到125英里)。落基山脉和阿尔卑斯山。

土壤

如上所述,多年冻土是北极冻原的一个长期存在的特征。连续多年冻土的南部极限发生在北美洲和欧亚大陆的北部森林带内,这可能与–7°C(20°F)的年平均气温相关。在该区域的南部,永久冻土存在于斑块中。在北极大部分地区,多年冻土的深度达到350至650米(1,150至2,100英尺)。但是,在西伯利亚未冰川的地区,永久冻土可能达到1,450米(4,760英尺)。

多年冻土的存在阻碍了水通过土壤的向下运动,并且在夏季解冻期间,北极苔原的低地变得饱和和沼泽。在冬季,土壤中的水会结成冰晶,导致其上方的地面形成一种称为“ Pingo”的丘陵结构。尽管降水量(特别是积雪)比北极冻土带高,但高山冻土带通常较干燥。在高山冻原中,缺乏连续的多年冻土层,陡峭的地形导致排水迅速,除了某些高山草甸草甸,其地形平坦。

图案化的地面是大多数苔原的一个显着特征,其起因于土壤,石头和岩石在斜坡和平坦土地上的差异运动,以及上覆的土壤活动层的向下蠕变(固结)。(由于永久冻土是不透水的,地表附近的积水土壤很容易沿着斜坡滑下。)这些现象是冻土带常见的冻融循环的结果,尤其是在春季和秋季。在高山地区,可以看到岩石环,条纹和多边形等表面特征,通常跨度为15至30厘米(6至12英寸)。在有足够的水分用于土壤润滑的地方,疏液阶地和裂片很常见。在北极冻原中,人们常常将固溶作用作为发现岩石平板竖立的原因。

根据所使用的土壤分类系统,苔原土壤通常被分类为明胶溶胶或低温溶胶。两种土壤都是易侵蚀的土壤类型,其特征是存在永久冻土,并表现出一个活跃的表层,该表层由交替的冻结和融化作用形成,温度随季节变化而变化。在北极较高的纬度,夏季融化的深度达到15至30厘米(6至12英寸)。在低纬度地区,植被覆盖充分,土壤排水良好,融化深度为0.5至3米(1.5至10英尺)。就根部生长,动物穴居和有机物分解而言,大多数生物活性仅限于活性层。尽管永久冻土层仅存在于北极苔原土壤中,但冻融层存在于北极和高山冻原中。