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| アルプスステップ | |
|---|---|
 カラコルム-西チベット高原高山草原 | |
| エコロジー | |
| バイオーム | 山地の草原と低木地帯 |
| 地理 | |
| 気候タイプ | 乾燥 |
アルプスステップは、高山の高地にある自然の草原であり、山岳草原と低木地帯のバイオームの一部です。
高山草原は、世界各地、特にアジアに見られるユニークな生態系で、チベット高原の草原の総面積の38.9%を占めています。 [1]
特徴
アルプス草原はアルプスステップと同様に、強い日射が特徴で、年間の直射日光の当たる時間は平均2916時間です。[2]この生態系の平均気温は非常に低く、例えば冬は-10℃、夏は10℃程度になります。[2]また、冬は長くて寒く、夏は穏やかで短い傾向があります。[3]この生態系では、年間を通じて霜が降りますが、霜が降りない季節は報告されていません。[2]
アルプスのステップ地帯の年間降水量は非常に少なく、平均で280～300mmです。[3]さらに、降水量の80%以上が5月から9月の間に降り、気候は乾燥または半乾燥状態となり、植物や家畜の生息環境はより過酷なものとなります。[2]
植生
高山ステップの植生は気候変動に対して非常に脆弱である。1960年代以降、平均気温は10年ごとに約0.3℃上昇している。これは世界平均の3倍であり、この地域の感受性を示している。[4]植生の広がりは完新世以降劇的に変化したことを示す研究がなされている。チベット高原は、年間降水量と植生の種類に基づいて、高山草原、高山ステップ、高山砂漠ステップの3つの主要な地域で構成される。完新世以降、化石花粉記録の研究により、その期間の降水量の増加に伴い、高山草原が以前は高山ステップであった地域にまで広がったことが示されている。[5]降水量と植生の雨量利用効率（RUE）には単峰性パターンがあり、高山ステップ地域では増加傾向にある。[6]種の豊富さ、土壌の質、土壌炭素含有量の違いにより、RUEは高山草原に比べて低くなります。[6]
植生の変化は、土地の砂漠化や全体的な生産性の低下とともに、チベット高原の草原の劣化の指標として最近使用されています。無毒植物から有毒植物への植生の変化は、土地の劣化の増加と相関しているようです。高山草原地帯で有毒と定義されている植物には、非常に侵略的であることが知られているロコウィード[2]などの種が含まれます。有毒植物は衰退の指標であるだけでなく、放牧動物の死亡率の増加をもたらします。この有毒種の侵入はチベット高原のすべての地域に広がっていますが、高山草原が最も影響を受けている地域です。[2]
チベット高原は畜産にとって極めて重要な地域であり、歴史的に過放牧はこの地域の植生の持続可能性に関する問題となってきた。保護区域や「柵で囲まれた区域」の設置など、これらの草原の利用を規制する措置が講じられてきた。 [2]これらの措置は持続可能性に関する法律制定の点で確かに正しい方向への一歩ではあるが、地上純一次生産性（ANPP）に非常に強い影響があることは示されていない。[4]
土壌とバイオームの構成
チベット高原の高山草原地域で行われた研究に基づくと、土壌栄養素が異なれば、その地域の植物の栄養組成と吸収に異なる影響がある。土壌リンは、土壌窒素よりも、植物の窒素：リン比に大きな影響を与えるようだ。この種の発見は、同じコミュニティ内の植物種間の異なる栄養素保全戦略に影響を与える可能性がある。なぜなら、植物は窒素よりも土壌リンの変化に敏感であるように思われるが、窒素も依然として極めて重要であるからである。[7]また、窒素は植物の成長を制限する要因であり、したがって植物コミュニティ全体の健康にとって非常に重要であるという事実も、これを興味深いものにしている。群れをなした動物の放牧は、排泄物中の窒素の戻りを通じて、土壌中の窒素レベルにプラスの影響を与えることが示されている。実験室環境でこの地域の土壌に糞を加えたところ、植物（主な窒素源）のアンモニアの利用可能性が増加した。しかし、改変されていないシステムでは、土壌窒素はより一定である傾向があるのに対し、土壌リンは気候変動の影響をより受けやすく、窒素が制限要因であるにもかかわらず、リンが植物栄養素のN：P比に大きな影響を与える可能性がある理由を説明できるかもしれない。[8] 高山草原の温度は、冬は華氏14度、夏は華氏50度である 。
アルプスステップへの脅威
高山地域は標高が高いため、温暖化の速度が速く、地球規模の気候変動に対してより敏感で脆弱であると考えられています。[9]アルプスステップ地帯に対するその他の大きな脅威には、過放牧や人口増加に伴う土地利用の変化などがあります。 [3]このため、中国全土の当局は、この脆弱な生態系を保護し保全するためのプログラムを実施するよう圧力を受けています。
そうしたプログラムの 1 つに「家畜の引退と牧草地の復元」イニシアチブがあります。 [3]このイニシアチブでは、特別な囲い柵の使用が求められます。この保護柵の目的は、羊、ヤク、山羊などの大型家畜の放牧を防ぎ、劣化したバイオマスを復元して生態系の機能を維持することです。[1]これらの効果は、土壌の生物地球化学的特性 の変化によって最もよくわかります。 [1]全体的な目標は、植生と土壌の両方でこれらの元素のプールを増やすことにより、生態系の炭素、窒素、リンの貯蔵を改善することです。 [1]この効果は非常に重要です。なぜなら、炭素貯蔵のわずかなパーセント変化でも、大気中の二酸化炭素と地球の炭素レベル、さらには生態系の持続可能性に大きなプラスの影響を与える可能性があるからです。 [1]しかし、炭素だけが重要な要因ではありません。窒素とリンのレベルが低いと、植物の成長と純一次生産性も制限されることがわかっています。[1]ある研究では、排除フェンスにより、バイオマスに貯蔵される炭素と、地上バイオマスの窒素およびリンが増加することが判明しました。[1]しかし、この効果は小さく、土壌表層からの炭素、窒素、リンプールのかなりの損失を補うには不十分でした。[1]別の研究では、排除フェンスは二酸化炭素排出量を減らし、メタンの消費量を増やし、土壌の炭素および窒素貯蔵を改善する有益なツールであることがわかりました。[3]調査結果は議論の余地がありますが、中国ではこれらの草原地帯が敏感であるため、囲いフェンスは依然として一般的な慣行です。
例
標高4,500～6,000メートルの北チベットの面積は、高山ステップと高山草原を含む約94％の草原で覆われています。[10]この地域の高山ステップの植生被覆率は20％未満で、主にStipa purpurea、Artemisia capillaris、Rhodiola rotundaiaの集合体で構成されています。[10]高山草原と比較すると、高山ステップはより涼しく、乾燥または半乾燥しており、降水量が少なく、土壌は不毛です。[10]植生の炭素プールは8月に最も高く、この地域の窒素とリンの濃度は生育期間を通じて季節変動を示します。[10]
参照
- エコリージョン
- 草
- 山地の草原と低木地帯–バイオーム
参考文献
- ^ abcdefgh {Lu, X., Yan, Y., Sun, J., Zhang, X., Chen, Y., Wang, X., & Cheng, G. 2015. チベット高山草原生態系における炭素、窒素、リンの貯蔵：放牧排除の影響。生態学と進化、5(19)、4492–4504.、[1]}
- ^ abcdefg {Wu, J., Yang, P., Zhang, X., Shen Z., Yu, C. 2015.「チベット高原北部における有毒植物と無毒植物の相対的存在量の空間的および気候的パターン」環境モニタリングおよび評価 187: 491–510.}
- ^ abcde {Wei, D., Ri, X., Wang, Y., Wang, Y., Liu, Y., & Yao, T. 2012. 中国チベット高原の高山草原における家畜の放牧に対するCO 2、CH 4およびN 2 Oフラックスの反応。植物土壌、359(1–2)、45–55。[2]}
- ^ ab {Zeng, C., Wu, J., Zhang, X. 2015. チベット高原北部の高山草原における放牧が地上部と地下部のバイオマス配分に与える影響。PLoS ONE 10(8): e0135173. doi:10.1371/journal.pone.0135173}
- ^ {Li, Q., Lu, H., Shen, C., Zhao, Y., Ge. Q. 2016. チベット高原中央部における完新世の気候変動に対する植生遷移。乾燥環境ジャーナル 125: 136–144}
- ^ ab {Yang, Y., Fang, J., Fay, P., Bell, J., & Ji, C. 2010. チベット高原の降水勾配における雨の利用効率。Geophys. Res. Lett., 37(15), n/an/a.}
- ^ {Hong, J., Wang, X., Wu, J. 2015.「チベット高原北部の栄養制限された高山草原における土壌肥沃度が草本植物の窒素：リン比に及ぼす影響」植物と土壌391: 179–184.}
- ^ {Cheng, Y., Cai, Y., Wang, S. 2016. ヤクとチベット羊の糞の戻りが青海チベット高原の2つの高山草原の土壌窒素供給と保持を促進。土壌の生物学と肥沃度 DOI 10.1007/s00374-016-1088-6}
- ^ {Wu, J., Zhang, X., Shen, Z., Shi, P., Yu, C., & Chen, B. 2014.「家畜の排除と気候変動がチベット高原北部の高山牧草地の地上バイオマス蓄積に与える影響」中国科学誌Chin. Sci. Bull.、59(32)、4332–4340。}
- ^ abcd {Lu, X., Yan, Y., Fan, J., Cao, Y., & Wang, X. 2011.北チベットの高山草原における地上部および地下部のバイオマスとC、N、P蓄積のダイナミクス。山岳科学誌、8(6)、838–844。}