เนื้อหา
ในสถานที่ที่พลังงานและทรัพยากรขาดแคลนสิ่งมีชีวิตต้องหาวิธีในการแข่งขันหรืออนุรักษ์พลังงานเพื่อความอยู่รอด พลังงานในระบบนิเวศมีอยู่ในหลายรูปแบบรวมถึงความร้อนและพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์ พลังงานเคมีในโมเลกุลเช่นน้ำตาลไขมันโปรตีนและคาร์โบไฮเดรต ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิตในระหว่างการเผาผลาญอาหารและสูญเสียต่อสิ่งแวดล้อม; และพลังงานจลน์หรือการเคลื่อนที่ การอนุรักษ์พลังงานในระบบนิเวศสามารถเกี่ยวข้องกับกลยุทธ์ที่หลากหลายในส่วนของสิ่งมีชีวิตรวมถึงลดการสูญเสียความร้อนจัดเก็บพลังงานเคมีลดการสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และ จำกัด การเคลื่อนไหว
ภูมิศาสตร์ทุนดรา
ทุ่งทุนดราอาร์กติกตั้งอยู่ในภูมิภาคทางตอนใต้ของขั้วโลกเหนือและทางเหนือของไทกาหรือป่าทางเหนือโดยส่วนใหญ่อยู่ระหว่างละติจูดที่ 55 และ 70 องศาเหนือ สถานที่คล้ายทุนดราบางแห่งมีอยู่ใกล้กับแอนตาร์กติกาแม้ว่าจะมีหิมะหรือน้ำแข็งปกคลุมอยู่เสมอและไม่ใช่ทุนดราที่แท้จริง เนื่องจากความเอียงของโลกดวงอาทิตย์จึงวางตัวต่ำบนขอบฟ้าและรังสีของมันจะต้องเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศมากขึ้นก่อนที่จะถึงทุ่งทุนดราเพื่อลดพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมด ฤดูร้อนในทุ่งทุนดราอาร์กติกสั้น - เพียง 50 ถึง 60 วัน - แต่รอบ ๆ อายันแสงแดดส่องตลอด 24 ชั่วโมงหรือเกือบ 24 ชั่วโมงต่อวัน ในเวลานั้นทุ่งทุนดราสามารถรับพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากพอ ๆ กับเขตร้อน อย่างไรก็ตามฤดูหนาวลากยาวและมืดอย่างไรก็ตามหลายวันผ่านไปโดยไม่มีดวงอาทิตย์หรือพระอาทิตย์ขึ้นเหนือขอบฟ้าสักสองสามชั่วโมง
ภูมิอากาศทุนดรา
เนื่องจากการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์และสภาพทางภูมิศาสตร์ต่ำทำให้ทุนดรามีความเย็นมากในฤดูหนาว (เฉลี่ย -30 องศา F) และมีแนวโน้มที่จะค่อนข้างเย็น (37 ถึง 54 องศา F) ในฤดูร้อน ปริมาณน้ำฝนต่ำ - เพียง 4 ถึง 10 นิ้วต่อปี - และมักจะตกเหมือนหิมะหรือน้ำแข็ง sublayer แช่แข็งอย่างถาวรของดินที่เรียกว่า permafrost ทำให้การระบายน้ำไม่ดีและอุณหภูมิเย็นช้าการระเหยและการสลายตัวดังนั้นพลังงานและสารอาหารที่มีอยู่ในทุ่งทุนดรามีอยู่ในอินทรียวัตถุที่ตายแล้ว ในช่วงฤดูร้อน thaws บึงจะปรากฏขึ้นและความอุดมสมบูรณ์ของพืชที่บานสะพรั่งแมลงและฝูงนกนับล้านใช้ประโยชน์จากช่วงเวลาแห่งความอบอุ่นที่ว่องไวในการสะสมอาหาร ก่อนที่ฤดูหนาวจะกลับมานกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางตัวอพยพไปทางใต้ แต่คนอื่น ๆ ยังคงทนต่อความมืดและอุณหภูมิเยือกเย็น
การอนุรักษ์พลังงานในพืชทุนดรา
พืชทุนดราและพืชอื่น ๆ มีการปรับตัวให้เข้ากับความหนาวเย็นลมและพลังงานแสงอาทิตย์ต่ำ มีแนวโน้มที่จะมีขนาดเล็กและเติบโตในระดับต่ำเพื่อให้ได้รับความอบอุ่นจากพื้นดินเช่นตะไคร่และมอส พวกเขามีสีเข้ม - บางครั้งสีแดง - เพื่อดูดซับแสงแดดได้ดีกว่า พวกเขาให้ความสนใจกับสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่และอาหารในรากใต้ดินที่อุ่น พวกเขาสามารถสังเคราะห์แสงหรือควบคุมพลังงานของดวงอาทิตย์ที่อุณหภูมิต่ำและแสงน้อย บางชนิดรวมถึงต้นวิลโลว์อาร์กติกมี "ผม" ปกคลุมด้วยใบไม้เพื่อดักจับในความร้อน และพวกมันอาจโตเป็นกอหรือเสื่อเพื่อป้องกันตัวเองจากลมและความหนาวเย็นเช่นต้นกำเนิดแซกซิฟริจ พืชทุนดราส่วนใหญ่เป็นไม้ยืนต้นแทนที่จะเป็นรายปีเก็บใบของพวกเขาในช่วงฤดูหนาวเพื่อประหยัดพลังงาน และบางส่วนมีดอกไม้รูปจานที่เดินตามเส้นทางของดวงอาทิตย์มุ่งเน้นพลังงานแสงอาทิตย์ พืชทุนดรายังเร่งกระบวนการสืบพันธุ์ด้วยการออกดอกหรือหารแทนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศซึ่งจะเกี่ยวข้องกับการผลิตเมล็ดพันธุ์ที่ใช้เวลาและพลังงานมากขึ้น นอกจากนี้หิมะทุนดรายังช่วยป้องกันพืชจากความหนาวเย็นและลม
การอนุรักษ์พลังงานในสัตว์ทุนดรา
สัตว์ทุนดราหลายคนอนุรักษ์พลังงานความร้อนผ่านรูปร่างของพวกเขา ยกตัวอย่างเช่นเล็มมิ่งและหมีสั้นและอ้วนเตี้ยมีหางสั้นหูและแขนขา; อัตราส่วนพื้นผิวต่อพื้นที่ต่อปริมาตรต่ำหมายถึงความร้อนลดน้อยลง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุนดราและนกบางชนิดมีขนหรือขนหนาหลายชั้นขนเสื้อกันน้ำหรือขนนกและ / หรือขนหรือขนหรือขนที่ด้านล่างของเท้าเพื่อให้ร่างกายอบอุ่น สุนัขจิ้งจอกอาร์กติกพันหางเป็นพวงล้อมรอบตัวมันเองเหมือนผ้าห่มเมื่อมันหลับและหมีกริซลี่กับหมีขั้วโลกนั้นมีชั้นไขมันหนาหรือซับอยู่ใต้ผิวหนังซึ่งพวกมันทำงานหนักเพื่อสะสมโดยการกัดเซาะในช่วงฤดูร้อน สัตว์ทุ่งทุนดราหลายแห่งมีสีเข้มเพื่อดูดซับพลังงานจากแสงอาทิตย์แม้ว่าบางตัวจะเปลี่ยนเป็นสีขาวในฤดูหนาวเพื่อหลบเลี่ยงนักล่า ที่น่าสนใจคือขนและผิวหนังของหมีขั้วโลกนั้นไม่ใช่สีขาวจริง ๆ ขน - ซึ่งเป็นโพรงและฉนวนอย่างดี - ชัดเจนสะท้อนแสงสีขาว แต่ช่วยให้แสงแดดส่วนใหญ่ซึ่งถูกดูดซึมโดยผิวสีดำ ในฤดูหนาวหมีกริซลี่และกระรอกดินอาร์กติกอนุรักษ์พลังงานโดยการอยู่เฉยๆในถ้ำนานถึงหกถึงแปดเดือนคาริบูลดการเผาผลาญของพวกเขาชะมดวัว จำกัด กิจกรรมและยุงแทนที่ของเหลวในร่างกายของพวกเขาด้วยกลีเซอรีนธรรมชาติ เพื่อให้จากการแช่แข็ง