簡介
苔原是生長在寒冷的永久凍土上的生物群落苔原也叫凍原，是生長在寒冷的永久凍土上的生物群落，是一種極端環境下的生物群落。苔原冬季的溫度不見得非常寒冷，最低氣溫比東西伯利亞的針葉林還要高一些，但夏季卻寒冷而短促，沒有針葉林那樣可以使樹木生長的溫暖濕潤的夏季。
苔原多處於極圈內的極地東風帶內，風速極大，且有明顯的極晝和極夜現象。苔原降雨量雖然不是很大，但蒸發量極小，氣候仍是非常濕潤的，植物既要適應濕潤的氣候，又要忍受由寒冷造成的生理性乾旱。苔原到了夏季也只有表層土壤融化，其下就是厚厚的永久凍土，降水被永久凍土阻攔而難以滲入地下，形成大面積積水，使苔原普遍有沼澤化現象，一系列沼澤池塘點綴在苔原之上。
氣候
冰雪中的柳科植物苔原氣候是極地氣候帶的氣候型之一。多分布在歐亞大陸和北美大陸北部。全年氣候寒冷，最熱月氣溫在0～10℃之間，全年都是冬季。年降水量都在250毫米以下，大部分降水是雪，部分冰雪夏季能短期溶解。相對溫度大，蒸發量小，沿岸多霧。因為溫度低，樹木已經絕跡，只有苔蘚、地衣類植物可以生長。
全年受極地大陸氣團與北極氣團的支配。年平均溫度低於0℃，最熱月平均溫度雖然高於0℃，但仍然低於10℃，這是它分別與永凍氣候及冬寒常濕氣候相區別的指標。這種氣候條件下只能生長低等植物的苔原群落，故以它命名。夏季有時日最高氣溫可升至15--18℃，但每月都有霜凍。冬季漫長，白晝短，極端最低溫度可達-40~-45℃。年降水量一般都不到350mm，主要為氣鏇性風暴。主要分布在北半球瀕臨北冰洋的大陸沿岸，其南部與冬寒常溫氣候相接。南半球因相應的緯度為大洋所圍繞，除個別島嶼外，基本不存在苔原。 但是在一些高原上也存在苔原氣候。
分布
分布苔原絕大部分都圍繞北冰洋分布。在歐亞大陸和北美，自泰加林以北直到北冰洋沿岸形成連續的苔原帶，並進入北冰洋中的島嶼。歐洲和北美西部受暖流影響，苔原帶比較狹窄，分布得很靠北。苔原帶在亞洲和北美東部要寬闊很多，而且可以向南延伸很遠，達到相應於北歐夏綠闊葉林的緯度。在與泰加林交界的地方，苔原中點綴著低矮稀疏的針葉樹，形成森林苔原。森林苔原帶非常狹窄，往北就是灌木苔原，這裡是真正苔原的開始，森林已完全消失，植物可以分成灌木、草本小灌木和苔蘚地衣三個層次，一叢叢的匍匐狀或墊狀灌木是這裡的特徵。最北部的是北極苔原，灌木也已經完全消失，植被稀疏而不連續，呈斑狀分布，顯得非常荒涼。
灌木苔原和北極苔原之間的廣大地區生長的是苔蘚地衣苔原，這是最典型的苔原，苔蘚多生長在低濕地中，地衣多生於較乾的砂質土上，在北美洲，地衣苔原的分布最廣泛。苔蘚地衣苔原間點綴著小灌木，灌木從南向被逐漸稀疏，苔蘚地衣苔原中沼澤池塘面積也很大。北極周圍的很多山地上還有山地苔原，山地苔原是北極苔原帶沿山地向南方的延伸，可以到達溫帶的高山上。在多山的亞洲東北部和北美西北部都有較大面積的山地苔原，在阿拉斯加等地，山地苔原直接和北極苔原帶相連線，亞洲東北部的一些山地苔原則與北極相距遙遠，我國長白山和阿爾泰山上的山地苔原是亞洲最靠南的苔原，也是我國僅有的兩片苔原。
北美馴鹿在夏季遷徙到北極苔原相比之下，南半球沒有大面積的苔原帶，只有南美洲最南端的福克蘭群島、南極洲的最北部少數無冰區和南大洋的一些島嶼有類似苔原的植被。南極地區最普遍存在的是在厚厚的冰蓋覆蓋下的冰原。南極冰原沒有植被和土壤，不存在大型的植物和陸地動物，算不上是真正的陸地生物群落，但多種海鳥和海獸都到南極來繁殖後代。
地球上其餘的冰多集中在北極附近的格陵蘭島，格陵蘭島的大陸冰蓋面積約180萬平方公里，平均厚1600米，最厚處達3400米，在北部與北冰洋的永久浮冰相連，這裡的環境與南極相似，但由於與北極廣闊的苔原帶相鄰，出現少量大型陸地動物，北極熊等動物也會到浮冰上活動。陸地冰總共集中了世界上淡水的85%，對地球上的環境有巨大影響，但同時這裡也是地球上生物資源最貧乏的地方。除大陸冰蓋外，地球上高山和高原上的各種冰川匯集了剩下陸地冰，面積共約50萬平方公里。山嶽上的冰川形成於高山雪線以上，這裡積雪的速度超過了融化的速度，冰川的末端衝到雪線以下逐漸消融，有時冰舌可以衝過樹線，直達森林之中，在阿拉斯加，冰川的末端則已經衝到了海里。在雪線之上並不總是覆蓋著冰雪，還有不少裸岩或石山，這裡同樣是荒涼而無植被的不毛之地。
分類
橫斷山區垂直帶譜完整 亞熱帶森林與雪山交相輝映高原邊緣高山和高原本體都發育有苔原，是全球中緯度獨特的大陸苔原帶，在劃分高山苔原與山原苔原的基礎上，將山原苔原進一步劃分為濕地苔原、草甸苔原、草原苔原和荒漠苔原等4類，豐富了全球苔原結構，闡明青藏高原既有區域環境的獨特性，也有適應全球地帶性規律的統一性，使高原自然地帶的定位更為準確，也有益於高原環境垂直帶理論的完善。
高山苔原
高山苔原處於海拔2000米以上的火山錐體中、上部。主要岩石為各顏色的粗面岩，地表覆蓋著很厚的火山灰、火山礫、浮石等。地形多呈放射狀分布的平緩嶺脊及羊尾溝。該帶氣候嚴寒，濕度很大，幾乎是天天降水，也是吉林省風力最強、風日最多的地區。由於氣候嚴酷，土層瘠薄，植物分布由下而上逐漸稀疏，種類逐漸減少。高大的喬木已經絕跡，僅有矮小的灌木、多年生的草本、地衣、苔蘚等，形成了廣闊的地毯式的苔原。
高山苔原帶的植物具有特殊的生活型。植株低矮，以根系發達的匍匐狀小灌木和墊狀多年生的草本植物為主，生長期短，開花集中，適應強風的吹襲和高山的強光日照。該帶植物具有大型花序和色彩鮮艷的大型花朵。每年六、七月，苔原上百花盛開，萬紫千紅，燦爛奪目，宛如美麗的天然花園。
寒帶苔原
高山苔原景觀帶是陸地自然帶之一。分布於歐亞大陸和北美大陸的北部邊緣、北冰洋沿岸地區和北冰洋一些島嶼。為森林地帶以北的無林曠野。土壤為冰沼土，以泥炭質潛育土、泥炭沼澤土分布最廣。因冰凍層接近地表，夏季水分不能下滲，土壤表層滯水，土溫更低，加以全年風速很大等，限制了喬木的生長。植被屬沼澤型，典型苔原植被由苔蘚、地衣、多年生草本和矮小灌木組成。動物種類較少，但個體數量很多。有旅鼠、馴鹿、麝牛、北極狐、北極熊、狼等，池沼中有蚊蠅類，更有大量候鳥夏季遷來繁息，在沿岸許多地方形成“鳥市”。因各地坡度、坡向、土質與排水條件不同，苔原帶內出現地衣苔原、斑狀苔原、草甸苔原與灌木苔原等類型。
特徵
北極蜘蛛虎耳草，伸展的根像觸鬚似的，一碰到土壤立刻就會紮下根去苔原植被在長期演化過程中形成了能夠適應北極特殊環境的生活特徵。
苔原多數的種為常綠植物。包括可貼地的針葉灌木，堅硬扁平的小灌木和灌木，石南型葉、葉緣捲曲的灌木。這些常綠植物在春季可以很快地進行光合作用，不必耗時形成新葉。北極多數值物矮小，許多植物緊貼地面匍匐生長，這是抗風、保溫及減少植物蒸騰的適應手段。
苔原植物常具大型鮮艷的花，而且北極植物花的特點是大部分花向著太陽開放，並呈杯型，以便儘可能多地採集太陽光，這對於開白色花的植物尤其重要。有些植物則能在開花期忍受冬季的寒冷，如北極辣根菜的花和幼小的果實在冬季有時被凍結了，但到春季解凍後則繼續發育。
由於苔原地區地下形成永久凍土，僅在夏季，上面淺淺的土壤層才融化，植物的根便只好在此紮根。而且由於土壤的垂直排水能力很差，所以植物的根幾乎是淹在水中，缺乏足夠的氧氣和營養，致使北極植物生長極其緩慢，如極柳一年中枝條僅增長1～5毫米。因此在欽佩北極植物生命頑強之餘，也應知道一旦我們破壞了北極的生態環境，環境的恢復將是多么的困難和漫長。
分層
貼地生長的綠色植物高山和高原雪線和樹線之間的環境與苔原帶相似，但除了北方的山地外，並沒有形成真正的山地苔原而生長著多種不同的高山植被和高原植被。高山灌叢、高山墊狀植被、高山草甸、高寒草原和高寒荒漠等都是高山和高原上的主要植被。有“世界第三極”之稱的我國青藏高原擁有面積最大的高山植被和高原植被。高寒草原是高寒地區的旱生植被，是青藏高原最主要的植被，面積最大，與典型的溫帶草原不同，草原中有大量的小半灌木，草原植物也比較低矮。高寒荒漠是超旱生植被，主要分布在阿里地區西北部，可分為小半灌木荒漠和墊狀半灌木荒漠。高山灌叢主要是中生植被，在青藏高原分布廣泛，在藏東和藏南地區數量最多。高山草甸也是中生植被，同樣在青藏高原分布廣泛，而東部較濕潤的地區最集中。高山墊狀植被在青藏高原很少獨立成帶，主要出現在山坡和山頂一帶。高山和高原上動物種類不是太豐富，但可以結成規模僅次於非洲的薩王納地區的大型獸群，而且其中有不少大型的有蹄動物。高山動物主要有各種山羊和棉羊、野氂牛、雪豹和南美洲特有的各種羊駝等，高原動物主要有藏野驢、藏原羚和藏羚羊等，其中藏羚羊原來可以組成非常壯觀的獸群，但經過嚴重的偷獵，現在數量已經很少了。
樹線以上的高山植被和高原植被與極地的苔原相對應，在樹線以下的各種不同類型的山地植被也都與地球上不同緯度的地帶性植被相對應，呈現規律性變化，形成山地的垂直帶譜。一般來說山上出現的植被與較高緯度的地帶性植被相類似，迎風山坡出現比背風山坡濕潤的植被，也有例外的情況如所謂逆溫現象，這時候山上會出現比山下更溫暖地區的植被。不同地區的山地垂直帶譜隨當地的而變化，以熱帶高山地區的垂直帶譜最為完整，極地如阿拉斯加北部等地則幾乎沒有垂直帶譜。地帶性植被相同的不同地區垂直帶譜也可能有區別，如我國喜馬拉雅山脈和同處於熱帶的非洲和南美洲等地的高山上的垂直帶譜就有很大區別。這些山地植被同時又與其相對應地帶性植被有一定的差別，這一方面是由於山地的氣候與較高緯度地區有所不同，另一方面是由於植物區系的歷史不同。高緯度地區年溫差大而日溫差小，高山上正好相反年溫差小而日溫差大，高緯度地區冬季有長夜，夏季有長晝，而高山上晝夜的長短與山下相同，山上空氣稀薄，空氣濕度也通常較大。動物在高山上的分布與植物略有不同，動物有可能出現在比相應的平地動物的生存環境更寒冷的地方，如長臂猿和長尾葉猴可出現在山地苔蘚常綠闊葉林中，鬣羚和金絲猴可出現在暗針葉林帶，獾、麝和豺可出現在高山灌叢草甸帶。山地生活的動物還常有垂直遷徙的習慣，在夏季向山上遷徙，冬天則在較低處過冬。
生物
在其他植物無法生存之處，苔蘚仍然生機勃勃苔原生物對極地的惡劣環境有很多特殊的適應。
苔原植物
苔原植物多為多年生的常綠植物，可以充分利用短暫的營養期，而不必費時生長新葉和完成整個生命周期，但短暫的營養期使苔原植物生長非常緩慢。永久凍土組擋了植物向土壤深處紮根，淺的根系也使植物不可能在狂風下向高處生長。苔原植物非常矮小，常匍匐生長或長成墊狀，既可以防風又可以保持溫度。很多苔原植物有華麗的花朵，並可以在開花期忍受寒冷，花和果實甚至可以忍受被凍結而在解凍後繼續發育。
苔原動物
苔原動物一般具有較高繁殖力，如鳥類產卵的數目較其他地區多，並且在長晝無夜的夏季，可晝夜不停地尋食和育雛；旅鼠在雪下也能繁殖。苔原動物生命活動的季相變化顯著，冬季由於白晝短暫，氣溫寒冷，絕大多數鳥類遷往溫暖地方過冬，較大型獸類如馴鹿遷到針葉林帶。有些動物冬季體毛變白，例如北極狐、白鼬、雪兔、雷鳥等。由於苔原生態系統及氣候條件的變化，許多種類數量變動常具有周期性，如雷鳥、雪兔、旅鼠以及以它們為食的北極狐等，每隔3～4年或9～10年數量波動一次。苔原在第四紀冰期分布較廣,現在處於明顯衰退階段，動物群落對人類干擾異常敏感。
藏羚羊現在已經瀕臨滅絕代表性動物：哺乳類有馴鹿、北極狐、白鼬、雪兔和北極兔、旅鼠以及生活在冰原的麝牛（現僅生存於格陵蘭和加拿大）、北極熊。鳥類有濱鷸、雷鳥、白額雁等。昆蟲種類很少,但在苔原大片的窪地和沼澤中,蠓蟲(雙翅目)數量驚人，雌蟲可依賴植物汁為生。高山苔原動物多數與苔原及北方針葉林帶動物相似,稱“北方－高山種”。西藏高原及附近高山有一些特有種，如獸類中的氂牛、藏羚、雪豹和鳥類中的雪雞、雪鴿、雪雀等。
典型
喜馬拉雅山脈喜馬拉雅山脈和橫斷山區的垂直帶譜尤其典型，幾乎包括了與北半球濕潤地區的大多數地帶性植被相類似的各種山地植被，也是世界上山地植物最豐富的地方。由於處於來自印度洋的濕潤季風的迎風坡，喜馬拉雅山脈東南部低海拔的山麓和河谷比同緯度的其它地區更加溫暖濕潤，生長著茂密的熱帶雨林，這裡是世界上最靠北的熱帶雨林，不如赤道地區的熱帶雨林典型。
熱帶雨林上是半常綠雨林，這種森林與我國雲南等地熱帶和亞熱帶交界處的熱帶季節雨林是同一類型。再向上是山地雨林，相當於亞熱帶地區的植被，較低處與南亞熱帶的季風常綠闊葉林對應，但環境要更加濕潤，高處與亞熱帶常綠闊葉林對應，屬山地苔蘚常綠闊葉林。在東南亞等熱帶地區的很多山區，山地苔蘚常綠闊葉林一直分布到山頂或樹線附近，而在高大的喜馬拉雅山脈，山地苔蘚常綠闊葉林上還有溫涼性的鐵杉林，這裡約相當於溫帶地區的植被，與北美洲西北部的“溫帶雨林”略有相似。鐵杉林上直到樹線是寒溫性的雲、冷杉林，相當於北方泰加林，但要更加茂盛。樹線上是相當於苔原的高山灌叢和高山草甸，環境惡劣。高山草甸之上就是無植被的高山冰雪帶了，很少有動物出現在這裡。
正在消失
高山上的冰川森林和苔原生態系統之間的界限也稱樹線,是北極圈以及山地環境的一個顯著景觀特徵。因為全球氣溫的持續升高,樹線所分布的海拔也將上升。但是,最新研究顯示,氣候變化所導致的樹線升高不是緩慢的過程,而很可能在極短的時間內發生。
從人們的習慣認識來說,因為高緯度和高海拔地帶的自然條件苛刻，樹線上升的速度應該非常緩慢。阿爾伯特大學生物科學系的端安·丹伯博士說，但是，我們的數據顯示，由於氣候變暖，加拿大北部的樹線上升非常快，就好像它一直在等待，一旦條件適合，便突然一躍而起。
丹伯博士和同事大衛·赫克博士模擬了300多年來育空西南部樹線地帶的森林密度和海拔變化情況。根據樹木的年輪變化,他們確定了雲杉建群的年份和死亡的年份,並構建了樹線植物變化模型。根據研究模型他們發現,在20世紀中葉早期,所有地區都能觀察到隨著氣候變暖樹線迅速上升的現象。在溫暖的南坡,樹線上升迅速,上升高度達85厘米之多;在溫度較低的陰坡,樹木密度明顯增加,大約增加了65%。
樹線發生變化的規律與高溫、乾旱的夏季明顯相關,高溫、乾旱使樹木產生大量種子,而來年溫暖的氣候有利於種苗生長和存活。丹伯博士說。樹線的普遍變化可能產生明顯的負面影響。因為苔原生境的喪失和片斷化,物種和苔原生境將被迫上移。而在山地,山的高度是固定的,當苔原生境及其物種上移時,苔原生境所占的面積將越來越小。
