Природні умови тундри
Тундрова зона займає велику територію на Крайній Півночі СРСР. У європейській частині СРСР вона охоплює північну половину Кольського півострова і далі на схід все узбережжя Льодовитого океану трохи на північ від Полярного кола. У Сибіру південний кордон тундрової зони проходить по Полярного кола до річки Єнісею, де вона піднімається на північ і тягнеться на схід по 70-й паралелі до річки Колими; Далі вона спускається на південний схід, приблизно до основи півострова Камчатка.
Зона тундри охоплює також острова Вайгач, Колгуєв, Нова Земля, Північна Земля і ін.
Простір, зайняте тундрою, становить близько 3 млн. Кв. км, або 15% всієї території СРСР.
Вивченню тундрової зони в нашій країні приділяється велика увага. У дослідженнях цієї великої зони брали участь багато наших науковців: Г. І. Танфільєв, Б. Н Городков Ю. А. Ліверовських, М. І. Сумгін, Е. І. Ципленкін, В. Н. Сукачов, Л. С. Берг , А. А. Григор 'єв та ін. Проте природа тундрової зони, зокрема грунтовий покрив її, вивчений ще недостатньо. Те, що вже зроблено в цьому напрямку, представляє лише перший крок в пізнанні цього величезного, своєрідного і по-своєму дуже багатого і перспективного краю.
Клімат. Кліматичні умови тундри характеризуються Низькою середньорічною температурою, тривалою холодною Взимку, коротким влітку і малою кількістю опадів, що наочно видно з даних, наведених в табл. 18.
За кліматичними особливостями тундрова зона може бути розділена на 5 областей: західну - з м'яким морським кліматом, східноєвропейську - з кліматом перехідним від морського до континентального; западносибирскую - з континентальним кліматом; східносибірську - з різко континентальним кліматом; далекосхідну - з холодним морським кліматом.
Дуже низькі зимові температури в тундрової зоні Східного Сибіру викликані впливом азіатського максимуму тиску, що обумовлює ясну погоду, слабкі вітри і сильне охолодження повітря над сніговим покривом. Спостерігається тут також надходження вкрай холодного континентального повітря помірних широт.
У Сибірської тундрі різко знижується річна кількість опадів, яка рідко досягає 250 мм, а в багатьох пунктах опускається до 150-120 мм.
Таким чином, на схід, як і за іншими зонам, наростає континентальність клімату, який кілька пом'якшується на крайньому сході.
Випаровування вологи в цій зоні дуже незначно і в середньому не перевищує 50 мм на рік. Переважання атмосферних опадів над випаровуванням створює умови для великого зволоження ґрунтів, внаслідок чого на поверхні тундри постійно затримується вода і розвиток грунтів відбувається при надлишку вологи. Мала потужність снігового покриву уможливлює глибоке промерзання грунту.
У західній частині тундрової зони, що знаходиться під впливом теплої течії Гольфстрім, в літній час грунт відтає, але більша частина тундрової зони скута вічною мерзлотою.
Вічна мерзлота в тундрової зоні є вельми важливим фактором.
Під вічною мерзлотою, за визначенням проф. М. С. Сумгіна, розуміють такий знаходиться на деякій глибині від денної поверхні шар грунту або грунту, який має негативну температуру, що триває безперервно мінімум 2 роки, максимум - тисячоліття і десятки тисячоліть.
Географічне поширення вічної мерзлоти в межах нашої країни дуже велике, особливо в азіатській частині СРСР, на схід від Горловкаа. Тут південна межа суцільного поширення вічної мерзлоти проходить південніше Тернополя, Чити, Біла Церква і гирла Амура.
Шар вічної морзлоти має різну потужність, але в багатьох випадках товщина його дуже значна. Так, наприклад, біля берегів Карського моря, в Амдермі, на північній частині Пай-Хоя вічно мерзла товща була пройдена бурінням на глибину 400 м, в Забайкаллі у станції Бушулей вічна мерзлота має потужність 66-70 м, на Далекому Сході - 50 м і т. д. На південь потужність вічно мерзлого шару поступово зменшується, доходячи до 1-2 м.
Над товщею вічної мерзлоти лежить незначний шар землі, який замерзає взимку і відтаює влітку. Називається він діяльним шаром. Глибина річного відтавання коливається найчастіше в межах 30-150 см залежно від географічної широти, а також від механічного складу грунту і потужності торфу. У піщаних грунтах відтавання проникає на глибину до 100-150 см, в суглинистих - до 70-100 см, в торф'янистих до 30-40 см. У цьому обмеженому шарі відбуваються біологічні процеси і розвиваються грунту.
Мерзлота робить величезний вплив на лежить над нею діяльний шар: вона охолоджує грунт, не дозволяє воді проникати вглиб і тим самим сприяє застою води на поверхні грунту. Присутність вічної мерзлоти при малій кількості опадів в літні періоди нерідко викликає своєрідне явище фізіологічної сухості, що грає дуже важливу роль в житті арктичних рослин.
Волога в шарі грунтової мерзлоти недоступна для рослин; якщо лід тане, то утворилися талі води, володіючи низькою температурою, є мало придатними для рослин.
Вегетаційний період в середньому дорівнює 2-2,5 місяців, зате з настанням тепла завдяки великій довжині світлового дня рослини розвиваються бурхливо і швидко зацвітають.
Рослинність. У зв'язку з суворими кліматичними умовами рослинність в тундрі розвинена слабо і складається лише з невибагливих північних рослин, що пристосувалися до низьких температур короткого вегетаційного періоду. Суттєва риса тундри, що дає привід називати її арктичної степом, - її безлісну.
Слово «тундра» (tunduri), взяте з фінської мови, позначає безлісні місця.
Багато причин перешкоджають розвитку лісу в тундрі, але головними з них є низька температура ґрунту і наявність вічної мерзлоти, відтаює протягом короткого літа лише на незначну глибину, сильні вітри, висока відносна вологість повітря і значна заболоченість територій. У цих умовах насіння дерев проростають слабо, а сходи їх не виживають.
Флора тундрової зони взагалі дуже одноманітна і бідна порівняно з іншими природними зонами і ледь налічує 250-500 різних видів рослин.
Широке поширення в тундрі мають мохи, лишайники, деякі осоки і злаки, які тут, однак, не утворюють суцільного рослинного покриву, а ростуть окремими кущиками і дерновинки.
Серед рослин переважають чагарники брусничного типу, чагарники верескового типу, чорниця, лохина і ін. Всі тундрові рослини виявляють численні ознаки ксероморфизма, т. Е. Пристосованості до посушливих умов життя.
Характерною особливістю, притаманною рослинності тундри, є схильність рослин рости подушками, або дерновинки, що дає їм кращий захист від вітру, а отже, і від видування, настільки згубного в тундрі. Зв'язкова дернина зустрічається тільки по долинах, які взимку заносяться снігом, а влітку рясно зволожуються.
Слід ще зазначити, що велику роль в тундрі грають лишайники, особливо ягель, або оленячий мох, що є основним кормом для оленів.
Почвообразующие породи. У якпочвообразующіх порід в зоні тундри виступають головним чином льодовикові відкладення, потім опади бореальной морської трансгресії і в значній частині елювіальний освіти різних кристалічних порід.
За механічним складом вони досить різноманітні: іноді це пластичні сірі глини, іноді більш піщані глини і суглинки, а іноді піски. Дуже часто вони шаруватих і містять залишки морської фауни, а нерідко і валуни.
Серед зазначених наносів є місцями і виходи різних корінних порід, в тому числі і кристалічних.
У Східному Сибіру тундра розташовується на кам'янистих породах і продуктах їх вивітрювання.
Рельєф. Значні простору тундрової зони представлені головним чином рівниною і невисокими горбами. Рівнинний рельєф тундри дуже часто урізноманітнюється наявністю замкнутих знижень, зайнятих озерами, наявністю річкових долин і відрогів гірських хребтів, які перетинають в багатьох місцях цю велику зону. У гірських областях Сибіру поширена кам'яниста гірська тундра.
За природними умовами зона тундри не є одноманітним і може бути підрозділена на наступні підзони: арктичну, чагарникову, південну тундру і лісотундри.
Арктична тундра розташовується по північній околиці країни, де немає ні дерев, ні кущів; останні, якщо і з'являються, то лише за течією річок. Сильно поширена тут плямиста тундра. Плямиста тундра складається з голих глинистих плям завбільшки з тарілку або колесо, зазвичай зовсім позбавлених рослинності. Плями вкраплені в суху тундру, покриту рослинністю, або ж лише облямовані бордюром з мохів, лишайників, дрібних осок та ін.
Походження цих плям ще точно не встановлено. На думку більшості дослідників, плями в тундрі утворюються в такий спосіб. Оголена глиниста поверхня при замерзанні і висиханні розтріскується і розпадається на неправильні багатокутники або округлі ділянки; краю тріщин потім обсипаються, і в утворилися видолинок поселяється рослинність, але поверхню плями залишається голою, так як через сильні вітри рослинність не може вкоренитися; навесні голі плями швидко розтає й розпливаються. У розрізі плям немає похованих рослинних шарів і гумусового горизонту. У той же час сліди оглеения в профілі грунту явно виявляються. Сфагнові торфовища в цій підзоні відсутні.
Чагарникова, або типова, тундра йде на південь від арктичної і займає величезні простори; тут також немає дерев, а чагарникові зарості зустрічаються не тільки за течією річок, а й по междуречного просторів. Рослинність, властива цій частині тундри, розпадається на 3 яруси: верхній - чагарниковий, середній - трав'янистий і нижній - лишайниково-моховий.
У першому ярусі переважає березовий ернік, багно, чагарникова верба, лохина і ін. В середньому, трав'янистому, ярусі широкий розвиток мають осока, водяника, костриця, брусниця та ін. В нижньому, безпосередньо покриває грунт, ярусі панують бурі і зелені мохи та лишайники . Тут же нерідко зустрічаються сфагнові торфовища зазвичай у вигляді горбів висотою 1-3 ж, вельми характерних для так званої горбистої тундри. Ці торф'яні бугри складаються головним чином з мохів та лишайників.
Поверхня горбів зазвичай покрита повзучими дерев'янистими рослинами: багном, водяникой, лохиною, брусницею, подбелом, болотним вереском, карликової березою і карликової полярної вербою. Значні площі тут зайняті лишайниковими (Ягельная) і лишайниково-моховими асоціаціями.
У долинах річок ростуть ті ж чагарники, що і на вододілах, але тут вони досягають більш значної висоти, іноді 1 -1,5 м. На берегах річок і озер нерідко зустрічаються зарості осок, а в долинах річок верболози; всюди в достатку зустрічається карликова берізка.
Південна тундра розташована на південь від чагарникової. Характерною особливістю цієї підзони є наявність лісової рослинності, розташованої лише вздовж течії річок. На вододільних просторах серед чагарникових заростей зрідка зустрічаються окремі дерева (ялина, береза і модрина). Широкий розвиток мають сфагнові мохи, що утворюють дрібні торфовища.
Лісотундра представляє собою перехідну смугу від тундрової зони до лісової. Вона розташована по південній околиці тундри, на кордоні з областю суцільних лісів. У цій підзоні лісу ростуть не тільки уздовж річок, але невеликими острівцями зустрічаються і в межиріччі, на вододільних просторах.
Першими зазвичай поселяються тут полярні види берези і модрина, завжди покриті лишайниками і сильно пригноблені. Суворі умови тундри, бідність грунтів поживними речовинами, наявність в більшій частині тундри на невеликій глибині вічної мерзлоти дуже ускладнюють зростання і розвиток деревних рослин. Дерева, що налічують 200-300 років, низькорослі, коряві, сучкуватої, мають діаметр близько 5-8 см.
Ліси тут зазвичай приурочені до невеликих, але дуже численним піщаним і глинистим горбка, зниження між якими зайняті болотистими просторами або густими заростями чагарників з дрібної верби, карликової берези, а там, де місцевість вище, ще й ялівцем.
На сухих місцях грунт покрита лишайниками, гіпновий і іншими мохами; на вологих місцях розташовуються сфагнові купинясті болота; купини з пухівки густо обростають морошкою, мохом, березовим ерніков, водяникой, а іноді і ялівцем. Сфагнові торфовища в цій підзоні сильно розвинені.