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高山ツンドラは、標高が高いため樹木が生えず、厳しい気候を伴う自然地域またはバイオームの一種です。場所の緯度が極地に近づくにつれて、高山ツンドラの閾値標高は海面に達するまで低くなり、高山ツンドラは極地ツンドラと融合します。
標高が高いため気候が悪く、寒くて風が強すぎて樹木の成長が妨げられます。高山ツンドラは樹木限界線以下で亜高山帯の森林に移行します。森林ツンドラ移行帯に発生する発育不良の森林はクルムホルツとして知られています。標高が上がると、クルムホルツは雪線で終わり、夏の間も雪と氷が残ります。
高山ツンドラは世界中の山岳地帯に分布しています。高山ツンドラの植物は、地表近くに生える矮性低木が特徴です。高山ツンドラの寒冷な気候は、空気の断熱冷却によって生じ、極地の気候に似ています。
地理
高山ツンドラは、どの緯度でも十分に高い高度で発生します。世界中の山岳草原と潅木地帯の一部には、高山ツンドラが含まれます。高山ツンドラの大規模な地域は、北米のコルディリェラ山脈と北アパラチア山脈の一部、ヨーロッパのアルプス山脈とピレネー山脈、アジアのヒマラヤ山脈とカラコルム山脈、南米のアンデス山脈、アフリカのイースタンリフト山脈、オーストラリアのスノーウィー山脈、[1]ニュージーランドの南島、[ 2] [3] [4]およびスカンジナビア山脈に発生します。 [ 5] [6]
高山ツンドラは、高山の山頂、斜面、森林限界より上の尾根に広がっています。方位も重要な役割を果たします。森林限界は、温暖な赤道に面した斜面の標高の高い場所にあることが多いです。高山帯は山岳地帯にのみ存在するため、地形の多くは岩だらけで雪をかぶった山頂、崖、崖錐斜面があり、険しく崩れていますが、なだらかな起伏からほぼ平坦な地形の地域もあります。[7]
多くの場所と地域の微気候を平均すると、北緯70度から50度まで南に1度移動すると樹木限界は75メートル（245フィート）上昇し、北緯50度から30度まで1度移動すると130メートル（430フィート）上昇します。北緯30度から南緯20度の間では、樹木限界はほぼ一定で、3,500〜4,000メートル（11,500〜13,100フィート）です。[8]
気候
アルプス気候は、高山ツンドラの平均的な天候（気候）です。標高が高くなると気候は寒くなります。この特徴は空気の減率で表されます。空気は上昇すると膨張するため、寒くなる傾向があります。乾燥断熱減率は、標高1kmあたり10℃（1000フィートあたり5.5℉）です。したがって、山で100メートル（330フィート）登ることは、北極に向かって80キロメートル（45マイルまたは緯度0.75°）移動するのとほぼ同じです。[9]ただし、海への近さなどの地域要因によって気候が大幅に変化する可能性がある ため、この関係は近似値にすぎません。
高山ツンドラでは、樹木は環境条件（通常は低温、極度の積雪、または関連する水分不足）に耐えられません。[10] : 51 標高の高い場所での典型的な生育期は45日から90日で、夏の平均気温は10℃（50℉）近くになります。生育期の気温は氷点下になることが多く、多くの地域で生育期を通して霜が降ります。降水は主に冬の雪として発生しますが、土壌の水分利用可能性は季節、場所、地形によって大きく異なります。たとえば、雪原は一般的に尾根の風下側に積もりますが、尾根線は風による再分配によりほとんど雪が降らないことがあります。一部の高山生息地では、冬には最大70％が雪に覆われることがあります。高山の生態系では強風が一般的で、土壌の著しい浸食を引き起こし、植物に物理的および生理学的に有害となる可能性があります。また、風と強い太陽放射が組み合わさると、蒸発と蒸散の速度が極めて速くなります。[7]
気候を定量化する
アルプスの気候を構成するものを定量化する試みはいくつか行われてきました。
気候学者のウラジミール・ケッペンは、北極と南極の樹木限界と 10 °C の夏季等温線との関係を実証しました。つまり、年間で最も暖かい暦月の平均気温が 10 °C を下回る場所には森林は生息できないということです。詳細については、 ケッペンの気候区分を参照してください。
オットー・ノルデンショルドは、冬の条件も役割を果たすという理論を立てました。彼の公式はW = 9 − 0.1 Cで、Wは最も暖かい月の平均気温、C は最も寒い月の平均気温で、どちらも摂氏度です (これは、たとえば、特定の場所の最も寒い月の平均気温が -20 °C (-4 °F) の場合、木がそこで生き残るためには、最も暖かい月の平均気温が 11 °C (52 °F) 以上である必要があることを意味します)。
1947年、ホールドリッジはこれらの考え方を改良し、生物温度を定義しました。生物温度とは、年間平均気温のことで、0℃以下の気温はすべて0℃として扱われます（休眠中の植物の生命には影響がないため）。平均生物温度が1.5～3℃（34.7～37.4℉）の場合、[11]ホールドリッジは気候を高山気候と定量化しました。
フローラ
高山植物の生息地は、強い放射線、風、寒さ、雪、氷の影響を受けるため、地面近くに生育し、主に多年生のイネ科植物、スゲ科植物、広葉草本植物で構成されています。多年生草本植物（イネ科植物、スゲ科植物、低木または半木本の低木を含む）は高山の景観を支配しており、その根と地下茎のバイオマスは、新芽、葉、花よりもはるかに多くなっています。根と地下茎は、水と養分の吸収に機能するだけでなく、冬を越す炭水化物の貯蔵にも非常に重要な役割を果たしています。この生態系では一年生植物はまれで、通常は数インチの高さで、根系は弱いです。[7]その他の一般的な植物形態には、匍匐性の低木、草むらを形成するイネ科植物、クッション植物、およびコケ類や地衣類などの隠花植物があります。[12]
同じ地域の標高の低い地域と比較して、高山地域は固有種の割合が高く、植物種の多様性が高い。この分類上の多様性は、地理的な孤立、気候変動、氷河作用、微小生息地の分化、および異なる移住や進化の歴史に起因する可能性がある。[12]これらの現象は、新しい植物相を導入し、新しい種の適応と既存の種の分散を促進することで、植物の多様性に貢献している。[12]
ツンドラは地球の表面のわずかな部分（17～20%）を覆っているに過ぎないが、植物種の生物多様性は人間の栄養にとって重要である。人間の食料の80%を占める20種の植物のうち、7種（35%）はこの地域に起源を持つ。[13]
植物は厳しい高山環境に適応している。地面に張り付いた苔の塊のようなクッション植物は、頭上数インチを吹き抜ける強風から逃れている。高山ツンドラの多くの顕花植物は、風よけや太陽光線を熱に変換できる赤色の色素を持つため、茎や葉に密生した毛がある。植物によっては、花芽を形成するのに2年以上かかるものもあり、冬は地中で越冬し、夏の数週間で開花して種子のついた果実をつける。[14]高山ツンドラのさまざまな地域で、木本植物の侵入が見られる。[15] [16] [17]
高山地域は、環境条件の厳しさと複雑さゆえに独特である。地形のごくわずかな変化、1 フィート (0.3 メートル) 以下でも、風が吹き荒れる地域と雪が積もる地域の違いを意味し、潜在的な生産性と植物群落が劇的に変化する可能性がある。干ばつと飽和という両極端の間には、地形、基質、気候に応じて、数ヤード以内に複数の中間環境が存在する可能性がある。高山の植生は、一般的に環境条件が大きく異なる小さなパッチのモザイク状に発生する。植生の種類は、尾根や岩の割れ目に生えるクッション植物やロゼット植物、斜面に沿った草本植物、溶けた雪の吹きだまりの下に生える矮性低木と草本植物、沼地や小川沿いのスゲ、草本植物、低木、苔類まで多岐にわたる。[7]
高山草原は、岩石の風化による堆積物によって、草やスゲが生えるほどよく発達した土壌が形成された場所に形成される。花を咲かせない地衣類は岩や土壌に付着する。地衣類に閉じ込められた藻類細胞は、0 °C (32 °F) 以上の温度であれば光合成が可能で、外側の菌類層は自身の重量以上の水分を吸収できる。乾燥した風や寒さに耐えるための適応により、ツンドラの植生は非常に丈夫に見えるかもしれないが、ツンドラはいくつかの点で非常に脆弱である。繰り返し踏みつけられると、ツンドラの植物はしばしば破壊され、露出した土壌が吹き飛ばされてしまう。回復には数百年かかることもある。[14]
動物相
高山ツンドラは地球上のさまざまな地域に広がっているため、高山ツンドラのあらゆる地域に共通する動物種は存在しません。高山ツンドラ環境に生息する動物には、ケア、マーモット、シロイワヤギ、オオツノヒツジ、チンチラ、ヒマラヤタール、ヤク、ユキヒョウ、ナキウサギなどがいます。[18]
参照
参考文献
- ^ ピカリング、キャサリン; ヴェン、スザンナ。気候変動とそれに伴う脅威に対するオーストラリア高山植物の回復力の向上: 植物の機能特性アプローチ(PDF) (レポート)。ゴールドコースト: 国立気候変動適応研究施設。ISBN 978-1-925039-32-0. 2023年7月5日閲覧。
- ^ 「The Alpine Biome」。2010年1月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年12月19日閲覧。
- ^ Regenold, Stephen (2007-10-12). 「ニューイングランドの頂上にあるアルプスのツンドラ地帯」.ニューヨークタイムズ. ISSN 0362-4331 . 2021年5月31日閲覧。
- ^ 「南島の山岳草原」。陸生生態地域。世界自然保護基金。
- ^ Austrheim, Gunnar; Eriksson, Ove (2001). 「スカンジナビア山脈における植物種の多様性と放牧：異なる空間スケールでのパターンとプロセス」.エコグラフィー. 24 (6): 683–695. doi :10.1034/j.1600-0587.2001.240607.x. JSTOR 3683770.
- ^ ヴィルタネン、リスト;オクサネン、ラウリ。オクサネン、タルジャ。コーエン、ジュヴァル。フォーブス、ブルース C.ヨハンセン、ベルント。カイコ、ユッカ。オロフソン、ヨハン。プリアイネン、ジュニ。トンマーヴィク、ハンス (2016)。 「北部高原の樹木のないツンドラ地域は地球規模の生物群系のどこに収まるのか：ツンドラ生物群系の生態学的に自然な細分化に向けて」。エコロジーと進化。6 (1): 143-158。土井：10.1002/ece3.1837。PMC 4716497。PMID 26811780。
- ^ abcd
この記事には、 Grassland Habitat Group (PDF)のパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。Bureau of Land Management。2008年 7 月 24 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ Körner, Ch (1998). 「高高度樹木限界線の位置の再評価とその説明」(PDF) . Oecologia . 115 (4): 445–459. Bibcode :1998Oecol.115..445K. CiteSeerX 10.1.1.454.8501 . doi : 10.1007/s004420050540. PMID 28308263. S2CID 8647814. 2006-09-11に オリジナル(PDF)からアーカイブ。2018-07-30に取得。
- ^ Blyth, S; Groombridge, B.; Lysenko, I; Miles, L.; Newton, A (2002). Mountain Watch: 環境変化と山岳における持続可能な開発(PDF) . UNEP 世界自然保護モニタリングセンター. ISBN 978-1-899628-20-92013年10月14日時点のオリジナル（PDF）よりアーカイブ。
- ^ Elliott-Fisk, DL (2000)。「タイガと北方林」。Barbour, MG、Billings, MD (編)。北米陸生植生（第2版）。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-0-521-55986-7。
- ^ 「アラン・ジョーンズの生物多様性講義と実習」dundee.ac.uk。2007年9月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ abc Körner, Christian (2003). Alpine Plant Life: Functional Plant Ecology of High Mountain Ecosystems . Berlin: Springer. pp. 9–18. doi :10.1007/978-3-642-18970-8. ISBN 978-3-540-00347-2. S2CID 41723233。
- ^ ニューマン、レノア（2019）。失われた饗宴：料理の絶滅と食の未来。トロント：ECWプレス。pp.171-172。ISBN 978-1-77041-435-8。
- ^ abこの記事には、 ロッキーマウンテン国立公園：高山ツンドラ生態系（国立公園局） のパブリックドメインの資料が組み込まれています。
- ^ マーズマン、フロア;ニストゥエン、クリスティン・O。オペダル、オイスタイン H.フォスト、ジェシー・J。ソーレンセン、ミア・ヴェデル。デ・フレン、ピーター。グラーエ、ベンテ・ジェッセン。ジュール州リンペンス（2021年1月）。ピュネール、フランシスコ (編)。 「高山ツンドラにおける樹木苗木の定着の決定要因」。植生科学ジャーナル。32 (1)。土井: 10.1111/jvs.12948。hdl : 1854/LU-8741393。ISSN 1100-9233。S2CID 225314620。
- ^ ローゼン、エイヴィンド;ファン・デル・マーレル、エディ（2000年5月）。 「スウェーデン、エーランド島のアルバール植生の復元」。応用植生科学。3 (1): 65-72。土井：10.2307/1478919。ISSN 1402-2001。JSTOR 1478919。
- ^ Hallman, Cassandra; Olsson, Ola; Tyler, Torbjörn (2022年1月). 「過去200年間の南スウェーデンの植生構成の変化」.生態学的指標. 134 : 108486. doi : 10.1016/j.ecolind.2021.108486 . ISSN 1470-160X. S2CID 245267638.
- ^ 「ツンドラバイオーム」ucmp.berkeley.edu . 2023年12月31日閲覧。
外部リンク
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