キャノピーシードバンク

シードバンクは植物の種子を保管し、植物の遺伝的多様性の保全に重要な役割を果たしています。^[1]シードバンクは、その所在地と果たす生態学的機能によって分類できます。主な種類には、陸上環境にある土壌シードバンク、水生生息地にある湿地シードバンク、森林生態系の上層部にあるキャノピーシードバンクがあります。^{[2] [3]}それぞれの種類の種子は、植物の生物多様性、生態系の回復力、人間の幸福に独自の貢献をしています。また、種子の保管方法もそれぞれ異なります。たとえば、キャノピーシードバンクまたは空中シードバンクでは、種子は木や植物のキャノピーに保管されます。^[4]

キャノピーシードバンクは、植物のキャノピーと呼ばれる上層に貯蔵されている種子の集合体として定義されます。^[1]

樹冠種子バンクを持つ植物は、枝、鞘、その他の植物構造に種子を貯蔵する。生態系の撹乱により、一部の植物は種子を保持したり、種子の放出を遅らせたりする適応戦略を発達させた。^[5]これらの植物の種子を長期貯蔵する能力は、特に再発する火災に対して植物が発達させた主要な適応方法の1つである。^[6]さらに、火災などの撹乱が発生した後、植物種は保持した種子を地面に放出し、苗の定着に適した時期を示す特定の季節条件で発芽させる。^{[7] [6]}このプロセスは、植物の生物多様性の持続可能な管理と保全にとって特に重要である。^{[8]樹冠種子バンクを維持する能力を持つ母植物は、樹冠内の高い位置に種子を積極的に貯蔵し、保護する。この戦略的な配置により、成体植物の一部またはすべてが死亡する可能性のある}山火事などの深刻な撹乱が発生した場合でも、種子が分散しやすい位置に配置され、種の遺伝的多様性が維持される。^[7]

土壌の種子バンクと林床にある種子は、特に撹乱時には、樹冠の種子バンクに比べて保護が弱い。^[9]対照的に、樹冠に蓄えられた種子は撹乱前と撹乱中の両方で保護されている。これらの深刻な撹乱時には、樹冠内の種子バンクが活性化し、広範囲に分散することが予想される。そのような撹乱の後、これらの種子は地中に放出され、新しい苗木を定着させるための信頼できる供給源となる可能性がある。^[9]このメカニズムは、種が重大な環境問題に耐え、再生し、個体群の回復を確実にするための重要な生存戦略として機能している。^[9]

キャノピーシードバンクは、しばしばセロチノス種と関連付けられます。一部の植物種が種子を保護構造内に保持し、成熟した種子の放出を遅らせる能力は、セロチニーとして知られています。^{[10] [11] [5]これらの植物種は、}山火事や適切な生育条件などのイベント中に環境の変化が引き起こされるまで、数日から数十年にわたって閉じた果実または球果内に種子を保管できます。 ^[12] 1〜2年後、広く散布された種子は発芽プロセスを開始し、撹乱された地域で影響を受けた種の再生を開始します。^[10]これらの植物種は、オーストラリアのヤマモガシ科の種^{[10] [4]}南アフリカの雌雄異株の種^[11]や米国のマツ類など、火災が発生しやすい環境によく見られます。 ^[5]

特定の場所に生息する種の種子レベルは、その地域の火災履歴と関連しています。火災は植物が直面する最も一般的な撹乱の1つだからです。^{[5] [6]}これらの植物種は、種子を長期間樹冠内に保持することができ、最終的には樹冠種子バンクの形成につながります。^[9]火災撹乱以外の要因として、植物種の種子レベルに影響を与えるものには、植物の年齢、土壌の質、環境ストレス、環境の季節変化などがあります。^[6]

植物の樹冠種子バンクの存在と特徴を明らかにすることを目的とした研究では、通常、次のようなさまざまな方法が採用されています。^{[9] [8] [4]}

1. 植物種とサンプルサイトの選択：サンプルサイトのさまざまな場所にある植物種の樹冠からサンプルを収集することが含まれます。
2. 種子の計数:選択したサンプルの各円錐から種子を収集した後、種子の数を数えてベースラインの種子密度を計算します。
3. 密度の計算:樹冠の密度は、区画内の種子の総数を測定された樹冠面積で割って計算されます。
4. 外挿:収集されたサンプルから収集されたデータを使用して、選択した場所の種子密度を外挿し、樹冠全体の種子バンクのサイズを推定できます。
5. 統計分析:統計的手法は、データを分析し、平均値を比較し、植物の推定値の種子バンクを決定するために使用されます。これらの統計的手法には、t 検定分布、一元配置分散分析(ANOVA)、回帰モデル化が含まれます。

多くの著者は、樹冠種子バンクの重要性と、作物の多様性の保全、気候変動の影響からの環境の保護、自然災害や人為的災害からの保護、感染性および破壊的な病気からの植物の保護、研究目的の種子の提供、種の捕食や競争の低減など、生態系のダイナミクスにおけるその重要な役割を強調しています。^{[1] [5]}