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不毛植生とは、植物の生育がまばらであったり、発育が阻害されたり、生物多様性が限られている土地を指します。有毒または不毛な土壌、強風、沿岸の塩水噴霧、気候条件などの環境条件は、植物の生育不良や発育不良の主要因となることがよくあります。不毛植生は、特定の地域の気候、地質、地理的位置に応じて分類することができます。[ 1 ]
松林、海岸林、蛇紋岩林は、植生が荒涼とした生態系の中でも特に特徴的な地域であり、科学者によって最もよく研究されている。しばしば「ヒース地帯」と呼ばれる荒涼とした地域は、独特の生物多様性と分類学的構成にとって優れた環境となり得る。[ 1 ]
蛇紋岩地帯の不毛な生息地には、草原、チャパラル、森林のほか、植生が非常にまばらな地域も含まれます。植生がまばらな地域は、一年生および多年生の草本植物種によって特徴づけられることが多いです。[ 2 ]蛇紋岩地帯の植物相は、生物多様性の高さで世界的に知られており、米国東部の蛇紋岩地帯には 1600 種以上の植物が生息し、そのうち 2000 種は蛇紋岩が豊富な土壌に固有であると考えられています。[ 3 ]
蛇紋岩地帯は、超苦鉄質火成岩の基盤岩の水和風化と変成作用によって生成された蛇紋岩を豊富に含む土壌によって特徴づけられます。[ 4 ]蛇紋岩地帯は、水と栄養分の利用可能性が低い高ストレス環境として特徴づけられることがよくあります。これらの地域では、窒素やリンなどの基本的な栄養素が枯渇していることがよくあります。土壌は浅いことが多く、ニッケル、コバルト、クロムなどの重金属濃度が高いため有毒になることがあります。[ 4 ]蛇紋岩地帯が示す厳しい条件と独特の土壌特性の結果として、これらの環境は、独特で地域的に定義された植物種によって特徴づけられるストレス耐性のある植物群落を支えています。[ 4 ]
パインバレンズは、海岸平野の森林が密集した55万ヘクタールの地域で、絶滅危惧種や絶滅の危機に瀕している種を含む少なくとも850種の植物が生息している。[ 5 ]
パインバレンズは主に未固結の酸性中粒～粗粒の砂と砂利の上に形成されています。成熟した土壌は真のポドゾルと考えられており、珪質で透水性が高いです。[ 5 ]土壌の保水能力と栄養状態が低いため、パインバレンズの大部分で植生の成長速度が低くなっています。[ 6 ]
沿岸荒地は、背の低い植生、まばらな樹木、露出した岩盤、湿地のポケットが特徴です。沿岸荒地はしばしば厳しい気候条件を示し、常に風が強く、塩水が飛散します。[ 1 ]
沿岸荒地には、樹木がまばらに生えた低木群落が見られるのが一般的で、クロハックルベリー（Gaylussacia baccata）や低木ブルーベリー（Vaccinium angustifolium）などのツツジ科植物が優占していることが多い。[ 7 ]カナダ大西洋岸の沿岸荒地には、大型地衣類、コケ類、維管束植物など、さまざまな分類群の植物が生息している。[ 1 ]ノバスコシア州のさまざまな沿岸荒地で、173 種の植物が記録されている。[ 1 ]この数には、維管束植物 105 種、大型地衣類41 種、コケ類 27 種が含まれており、州内では希少な維管束植物 6 種は、基質の塩分と栄養分が高く、基質の深さが変化に富み、植生が短い沿岸域で主に発見された。[ 1 ]
オーストラリアのシドニーでは、沿岸地域は主にマリーユーカリや矮小化したユーカリの木、そしてアロカズアリナ・ディスティラ、アンゴフォラ・ヒスピダ、バンクシア・エリキフォリア、グレヴィレア・オレオイデスなどの低木植生が優占しており、通常は不毛で浅く、かなり湿った土壌の露出した海岸砂岩台地に生育している。ニューサウスウェールズ州特有のこのような植生は、ゴスフォードからロイヤル国立公園まで見られ、南部にはバレン・グラウンズとジャービス湾に例外的に分布している。[ 8 ]
不毛地は一般的に乾燥、半乾燥、極地、ツンドラ気候に関連する地域に位置するが、より温暖な温帯気候や湿潤気候にも広く見られる。例えば、以下のような地域である。
長年にわたり、人為的な相互作用が米国東部の植生の変化や促進に利用されてきた。つまり、人間の行動が特定の場所でどのような種類の植生が育つかに影響を与えるということである。これには、火災や防火、放牧、伐採、農地開墾などが含まれる。研究や逸話的な証拠から、東部蛇紋岩地帯の植生構造や構成は、これらの出来事や鉱業に関連する局所的な撹乱体制によっても影響を受けている可能性があることが示唆されている[ 10 ]。
サバンナや荒地は、北アメリカでは珍しい生態系です。これは、農業、都市化、自然の火災レジームの変化など、人間の影響による部分もあります。[ 15 ]過去50年間、サバンナのような開けた場所や松林の面積は、広葉樹林とは逆の傾向で、年々減少しています。植生構造と構成のこれらの変化は、部分的には火災レジームの人為的な変化によって引き起こされています。[ 10 ]植生が燃えると、植物バイオマスの燃焼によって無機栄養素が生態系に放出され、栄養素が放出されます。この栄養素の放出は、発生後に植物の生産性が増加する理由であると考えられています。[ 16 ]
地球表面で土壌が生態系を支配し、植物の被覆がほとんどない地域は、「不毛地帯」と呼ばれることが多い。こうした地域には、砂漠、極地、高地、氷河後退地帯などがある。山脈に位置する不毛地帯は、「亜雪帯」と呼ばれることが多く、植生帯の上限と氷河被覆帯の下限の間の標高に位置する。ロッキー山脈、アンデス山脈、ヒマラヤ山脈などの亜雪帯は、高地の氷河や氷冠の後退により、ここ数年で大幅に増加している。[ 17 ]
研究対象地域の一つは、ペンシルベニア州チェスター郡南部、ペンシルベニア州とメリーランド州の境界にある200ヘクタールのノッティンガム蛇紋岩地帯である。[ 10 ]典型的な蛇紋岩地帯は、プレーリーまたはサバンナの草原である。この場所の土壌は、ネシャミニー・クローム・コノウィンゴ土壌群の一部である。これらの土壌は深く、蛇紋岩の基盤岩に由来する。この一連の土壌は排水性が良く、緩やかな傾斜がある。そのため、これらの特定の場所は激しい浸食を受けており、親岩盤までの深さは15～75cm以内である 。また、透水性が低いため、植物が水を利用できることが難しく、水分を蓄えることも難しい。
平均標高と標高範囲は、植生帯と個々の種の両方を制限するため、緯度が上がるにつれて定義する必要があります。たとえば、南部アパラチア山脈では、高標高の露頭、組成勾配は、標高、潜在太陽放射、広範囲の地質学的差異（北西方向の苦鉄質岩と南西方向の珪長質岩）に対応する地理的勾配、および表層地形（南東部では破砕が少ない基盤岩表面）の関数です。[ 11 ]
ウィキメディア・コモンズにある、荒涼とした植生に関するメディア