การอนุรักษ์พลังงานใน Tundra Biome

ในสถานที่ที่พลังงานและทรัพยากรหายาก สิ่งมีชีวิตจะต้องหาวิธีการแข่งขันหรืออนุรักษ์พลังงานเพื่อที่จะอยู่รอด พลังงานในระบบนิเวศมีอยู่หลายรูปแบบ รวมทั้งพลังงานความร้อนและแสงจากดวงอาทิตย์ พลังงานเคมีในโมเลกุล เช่น น้ำตาล ไขมัน โปรตีน และคาร์โบไฮเดรต ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิตระหว่างการเผาผลาญและสูญเสียสู่สิ่งแวดล้อม และพลังงานจลน์หรือการเคลื่อนที่ การอนุรักษ์พลังงานในระบบนิเวศอาจเกี่ยวข้องกับกลยุทธ์ต่างๆ ในส่วนของสิ่งมีชีวิต รวมถึง ลดการสูญเสียความร้อน กักเก็บพลังงานเคมี เพิ่มการสะสมพลังงานแสงอาทิตย์สูงสุด และจำกัด restrict การเคลื่อนไหว

ทุนดราอาร์กติกตั้งอยู่ในพื้นที่ทางใต้ของขั้วโลกเหนือและทางเหนือของไทกาหรือป่าทางเหนือ ส่วนใหญ่อยู่ระหว่างละติจูด 55 ถึง 70 องศาเหนือ สถานที่คล้ายทุนดราบางแห่งยังมีอยู่ใกล้ทวีปแอนตาร์กติกา แม้ว่าจะมีหิมะหรือน้ำแข็งปกคลุมอยู่เสมอ และไม่ใช่ทุนดราที่แท้จริง เนื่องจากความลาดเอียงของโลก ดวงอาทิตย์จึงอยู่ต่ำบนขอบฟ้า และรังสีของมันจะต้องเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศมากขึ้นก่อนจะไปถึงทุนดรา ซึ่งจะทำให้พลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดลดลง ฤดูร้อนในทุ่งทุนดราอาร์กติกนั้นสั้น เพียง 50 ถึง 60 วัน แต่ในช่วงครีษมายัน ดวงอาทิตย์ส่องแสงตลอด 24 ชั่วโมงหรือเกือบ 24 ชั่วโมงต่อวัน ในเวลานั้น ทุนดราสามารถรับพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากเท่ากับพื้นที่เขตร้อนบางแห่ง ฤดูหนาวลากยาวและมืดมิด และวันเวลาผ่านไปโดยแทบไม่มีดวงอาทิตย์เลย หรือดวงอาทิตย์ขึ้นเหนือขอบฟ้าเพียงไม่กี่ชั่วโมง

เนื่องจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์และภูมิศาสตร์ที่ต่ำ ทุนดราจึงหนาวมากในฤดูหนาว (โดยเฉลี่ย -30 องศาฟาเรนไฮต์) และมีแนวโน้มที่จะค่อนข้างเย็น (37 ถึง 54 องศาฟาเรนไฮต์) ในฤดูร้อน ปริมาณน้ำฝนต่ำเพียง 4 ถึง 10 นิ้วต่อปี และมักจะตกเป็นหิมะหรือน้ำแข็ง ชั้นดินที่เย็นเยือกแข็งอย่างถาวรที่เรียกว่าดินเยือกแข็งทำให้การระบายน้ำไม่ดี และอุณหภูมิที่เย็นจัดจะช้าลง การระเหยและการสลายตัว พลังงานและสารอาหารที่มีอยู่มากมายในทุ่งทุนดราจึงมีอยู่ในสารอินทรีย์ที่ตายแล้ว เรื่อง. ในช่วงฤดู ​​ร้อนละลาย บึงปรากฏขึ้น และความอุดมสมบูรณ์ของพืชผลิดอก ฝูงแมลง และนกนับล้านใช้ประโยชน์จากช่วงเวลาแห่งความอบอุ่นชั่วขณะเพื่อตุนอาหาร ก่อนฤดูหนาวจะกลับคืนมา นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางตัวจะอพยพลงใต้ แต่บางตัวยังคงทนต่อความมืดมิดและอุณหภูมิที่เย็นยะเยือก

พืชทุนดราและพืชพรรณอื่นๆ มีการดัดแปลงหลายอย่างเพื่อให้เข้ากับความหนาวเย็น ลม และพลังงานแสงอาทิตย์ต่ำ พวกเขามักจะมีขนาดเล็กและเติบโตต่ำเพื่อรับความอบอุ่นจากพื้นดินเช่นไลเคนและมอส มีสีเข้ม - บางครั้งก็เป็นสีแดง - เพื่อดูดซับแสงแดดได้ดีขึ้น พวกมันรวมเอาชีวมวลและการจัดเก็บอาหารไว้ในรากใต้ดินซึ่งอุ่นกว่า พวกเขาสามารถสังเคราะห์แสงหรือควบคุมพลังงานของดวงอาทิตย์ได้ที่อุณหภูมิต่ำและแสงน้อย บางชนิดรวมทั้งวิลโลว์อาร์กติกมีใบที่ปกคลุมด้วย "ผม" เพื่อดักจับความร้อน และอาจเติบโตเป็นกอหรือเสื่อเพื่อป้องกันตนเองจากลมและความหนาวเย็น เช่น ต้นแซ็กซิฟริจกระจุก พืชทุนดราส่วนใหญ่เป็นไม้ยืนต้นแทนที่จะเป็นไม้ล้มลุก โดยเก็บใบไว้ตลอดฤดูหนาวเพื่อประหยัดพลังงาน และบางดอกมีดอกไม้รูปจานที่เดินตามวิถีของดวงอาทิตย์โดยเน้นที่พลังงานแสงอาทิตย์ พืชทุนดรายังเร่งกระบวนการขยายพันธุ์ด้วยการแตกกิ่งหรือแตกหน่อแทนที่จะสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ซึ่งจะทำให้การผลิตเมล็ดใช้เวลาและพลังงานมากขึ้น นอกจากนี้หิมะทุนดรายังช่วยป้องกันพืชจากความหนาวเย็นและลม

สัตว์ทุนดราจำนวนมากประหยัดพลังงานความร้อนผ่านรูปร่างของพวกมัน ยกตัวอย่างเช่น เลมมิ่งและหมี มีลักษณะสั้นและแข็งแรง มีหาง หู และแขนขาสั้น อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรต่ำหมายถึงความร้อนที่ไหลออกจากร่างกายน้อยลง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม Tundra และนกบางตัวก็มีขนหรือขนนกหนา ขนหลายชั้น เสื้อคลุมกันน้ำหรือขนนก และ/หรือขนหรือขนที่ด้านล่างของเท้าเพื่อให้ร่างกายอบอุ่น สุนัขจิ้งจอกอาร์กติกโอบหางเป็นพวงเหมือนผ้าห่มเมื่อหลับ หมีกริซลี่และหมีขั้วโลกมี มีชั้นไขมันหนาๆ หรือตุ่มๆ อยู่ใต้ผิวหนัง ซึ่งทำงานอย่างหนักเพื่อสะสมโดยการกัดกินในช่วงสั้นๆ ฤดูร้อน สัตว์ทุนดราหลายชนิดมีสีเข้มเพื่อดูดซับพลังงานของดวงอาทิตย์ แม้ว่าบางตัวจะเปลี่ยนเป็นสีขาวในฤดูหนาวเพื่อหลบเลี่ยงผู้ล่าได้ดีกว่า ที่น่าสนใจคือขนและผิวหนังของหมีขั้วโลกไม่ใช่สีขาวจริงๆ ขนซึ่งมีลักษณะกลวงและเป็นฉนวนได้ดี มีความใส สะท้อนแสงสีขาวแต่ยอมให้แสงแดดส่องถึงมากที่สุด ซึ่งผิวหนังสีดำดูดซึม ในฤดูหนาว หมีกริซลี่ย์และกระรอกดินอาร์คติกจะอนุรักษ์พลังงานโดยการอยู่เฉยๆ ในถ้ำนานถึงหกถึงแปดเดือน กวางคาริบูจะลดพวกมันลง เมแทบอลิซึมของวัวมัสค์ จำกัด กิจกรรมและยุงเข้ามาแทนที่ของเหลวในร่างกายด้วยสารป้องกันการแข็งตัวตามธรรมชาติที่เรียกว่ากลีเซอรอลเพื่อป้องกันไม่ให้ การแช่แข็ง