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アメリカ合衆国のカリフォルニア州とネバダ州に位置するシエラネバダ山脈の生態系は多様で複雑です。気候、地形、水分、土壌の組み合わせが、標高500フィートから14,500フィート（200メートルから4,400メートル）の勾配に沿った生態系群集の分布に影響を与えています。生物帯は、低地の低木林やチャパラル群落から、高地の亜高山帯森林や高山草原まで多岐にわたります。標高等高線に沿った特定の生態地域は、シエラネバダ山脈の長さに沿って続く一連の帯として説明されることがよくあります。[ 2 ]シエラネバダ山脈には、さまざまな生物群系や生態系を探索するためのハイキングコース、舗装道路や未舗装道路、広大な公有地が数多くあります。[ 3 ]
シエラネバダ山脈の西部と東部では、植物や動物の種類が大きく異なっている。これは、東部が山頂の雨陰地帯にあるためである。そのため、東部の植物や動物は、より乾燥した環境に適応している。[ 4 ]
生物帯に記載されている標高は、シエラネバダ山脈中央部のものです。山脈の南北軸に沿った気候は多少変化し、生物帯の境界標高は山脈の北端から南端にかけて最大1,000フィート（300メートル）も移動します。 [ 4 ]
シエラネバダ山脈で最も標高の低い生物帯は、セントラルバレーとの境界沿いにあります。[ 5 ]このゾーンは標高500～3,500フィート（150～1,070メートル）に広がり、山麓森林地帯と呼ばれ、夏は暑く乾燥しており、冬はほとんど雪が降らないか、全く雪がありません。[ 5 ]山麓には、主に外来種の草の草原、混合草原と森林のサバンナ、ブルーオークとグレーパインの山麓森林群落、チャパラルなどの植生があります。多くの植物群落は、カリフォルニア沿岸山脈の内側で見られるものと似ています。[ 6 ]このゾーンに典型的な動物には、クロクマ、リングテールキャット、コヨーテ、ハイイロリス、ボブキャット、カリフォルニアミュールジカ、スカンクなどがいます。[ 4 ]シエラネバダ山脈北部の山麓では、トヨンとチャミセが、特定の開けた蛇紋岩チャパラル群落でしばしば共存している。 [ 7 ]
標高約3,000フィート (900 m)付近から始まる地中海性気候の暑く乾燥した夏と涼しく湿潤な冬により、低山地森林地帯が形成されます。この地帯はイエローパイン森林地帯としても知られています。冬には数フィートの積雪が珍しくなく、数ヶ月間地面に残ることもあります。この地帯で見られる樹種の多様性により、ここは美しく興味深い森林となっています。低山地森林の指標種はポンデローサマツとジェフリーマツです。ポンデローサマツは一般的にシエラ山脈の西側に、ジェフリーマツは東側に分布しています。[ 4 ]低山地森林には、カリフォルニアブラックオーク、シュガーパイン、インセンスシダー、ホワイトファーなどの樹木も含まれます。[ 3 ]この地域で見られる可能性のある動物には、ミヤマホオジロ、ヤマガラ、ニシハイイロリス、ミュールジカ、アメリカクロクマなどが含まれます。[ 4 ]絶滅危惧種のヨセミテヒキガエルは、シエラネバダ山脈中央部の山地林に生息し、標高は4,790～11,910フィート（1,460～3,630メートル）です。[ 8 ]
低山地林の特徴は緯度によって変化する。グラスバレーの北では、低山地林は標高2,000～4,000フィート（600～1,200メートル）に広がり、ポンデローサマツは少なく、ダグラスファーが多い。[ 9 ]シエラ山脈の中央部、南はマーセド川まで、低山地林の標高は同じだが、降水量が少なくなり、森林はチャパラルと混在する。[ 9 ]シエラ山脈の南部では、低山地林は標高3,000～5,000フィート（900～1,500メートル）に分布するが、 6,000フィート（1,800メートル）に達することもあり、ポンデローサマツが景観を支配している。さらに北とは異なり、南部の低山地林の地質は花崗岩が主体である。[ 9 ]
中山地林は、シエラネバダ山脈の西斜面の中程度の標高に生育しています。タホ湖の北では、中山地林は標高3,000～6,000フィート（900～1,800メートル）に分布しています。タホ湖とヨセミテ国立公園の間では、森林は標高4,000～6,000フィート（1,200～1,800メートル）に分布し、ヨセミテ国立公園の南では、標高5,000～7,000フィート（1,500～2,100メートル）に分布しています。中山地帯には、場所によって、ホワイトファー、コーストダグラスファー、ポンデローサパイン、ジェフリーパイン、ライブオーク、ブラックオーク、タノークなどの混交林が見られます。 [ 9 ]
タホ湖の北では、中山地の森林には、南部よりもホワイトファーやダグラスファーが多く、ポンデローサマツが少ない。ジェフリーパインは超塩基性溶岩土壌に生育する。[ 9 ]ヨセミテやそれより南の地域では、ジャイアントセコイアはより湿潤な場所に生育する。[ 9 ]
標高7,000フィート（2,100メートル）付近の高地から始まる高山林では、山地気候は短く湿潤で涼しい夏と寒く湿った冬が特徴です。雪は11月に降り始め、最大6フィート（1.8メートル）の深さまで積もり、6月まで残ります。この森林には、アカモミとロッジポールパイン（指標種）[ 4 ]の純林が典型的です。バニラのような香りのする樹皮を持つジェフリーパインや、絵のように美しいセイヨウネズもこの地域で見られます。6月から8月にかけて、草原に野花が咲きます。 [ 3 ]この地域でよく見られる動物には、チャイロツグミ、クロライチョウ（Dendragapus fuliginosus）、オオハイイロフクロウ、キンイロジリス、そして（まれに）テンなどがいます。[ 4 ]クレーンフラットの東にあるタイオガパスロード、グレイシャーポイントロード、州道108号線からは、高山帯の森林を眺めることができます。
上部山地帯の標高は緯度によって変化し、ヨセミテの北では6,000～8,000フィート（1,800～2,400メートル）、南では7,000～9,000フィート（2,100～2,700メートル）に位置する。 [ 9 ]
標高9,000フィート (2,700 m)付近では、上部の山地林は亜高山帯林に置き換わり、長く寒く雪の多い冬のために生育期間がさらに短く、気候はより涼しくなります。積雪量は 3 ～ 9フィート (1 ～ 2.5 m) が一般的です。亜高山帯林で最も一般的な樹木は、ホワイトバークパインです。[ 10 ]この森林には、ウェスタンホワイトパイン、マウンテンヘムロック、ロッジポールパインも見られ、7 月から 8 月にかけて花を咲かせる亜高山帯の草原が多数あります。 [ 3 ]クラークズナッツクラッカーなど、多くの種がこの地域に生息または一時的に滞在します。[ 4 ]植生と生態系は、広範囲にわたる積雪と風を伴う厳しい気候によって決定されます。[ 11 ]さらに、土壌は薄く栄養分に乏しいです。[ 10 ]これらの厳しい条件のため、植生は低温でゆっくりと成長します。さらに、ストレスの多い環境は種の競争を抑制し、共生関係を促進します。[ 11 ]限界的な条件により、シエラネバダ亜高山帯は気候変動や汚染などの環境変化に敏感です。[ 12 ]
ブリッジポートの南では、亜高山帯の森林は標高9,000～11,000フィート（2,700～3,400メートル）に広がり、フォックステールパインが生育しているが、北では亜高山帯の森林は標高8,000～10,000フィート（2,400～3,000メートル）に広がり、フォックステールパインは存在しない。[ 9 ]
高山帯は、南シエラでは標高約10,500フィート（3,200メートル） 、北シエラでは標高約9,000フィート（2,700メートル）付近から始まります。 [ 9 ]この帯は森林限界より上にあるため、容易に区別できます。厳しい気候条件のため、この帯には木は生えません。これらの標高では、短く涼しい夏と長く寒く雪の多い冬が一般的です。露出した花崗岩の露頭、崖錐斜面、岩場が多く、ここに生える植生の量を制限しています。草本植物は、霜の降りない短い夏の期間中に、すぐに花を咲かせ、種子を生産する必要があります。 [ 3 ]植物相には、クッション植物、イネ科植物、ヤナギ、スゲなどが含まれます。[ 9 ]シエラネバダ高山帯の大型地衣類相は、ロッキー山脈や太平洋岸北西部の山々の近隣の高山帯に比べて発達が不十分である。[ 13 ] [ 14 ]この地帯に適応した動物種には、アメリカナキウサギ、ベルディングジリス、キバラマーモット、絶滅危惧種のシエラネバダオオツノヒツジなどがいる。[ 4 ]この地帯は、ハイキングや登山でシエラの高地まで登れば間近で見ることができる。
東部の最も標高の高い4つの生物帯は西部の生物帯と同じだが、降水量が少ないため標高が高くなっている。中央シエラにおけるこれらの生物帯の標高は以下の通りである。[ 4 ]： 92
オーウェンズバレーでは、山麓林帯は、一葉のピニョンマツとシエラジュニパーを特徴とする ピニョンジュニパー林帯に置き換わっています。下草には、ビッグセージブラッシュ（Artemisia tridentata）とブラックブラッシュ （Coleogyne ramosissima）があります。ジェフリーマツは、小川沿いに見られることがあります。この地帯の注目すべき動物には、ピニョンカケスとデザートビッグホーンシープがいます。ピニョンジュニパー林帯は、標高5,000フィート（1,500メートル）まで広がっています。[ 4 ]
標高5,000フィート（1,500メートル）以下では、樹木を支えるのに十分な降水量がありません。この標高より下のゾーンは、セージブラシ低木地帯、ソルトブッシュ低木地帯、アルカリシンク地帯です。これらのゾーンは土壌の塩分濃度によって区別されます。[ 4 ]
ヨセミテ国立公園では、公園境界内に130種以上の外来植物が確認されています。これらの外来植物は、1850年代後半の初期入植者の移住に伴いヨセミテに持ち込まれました。山火事や建設活動などの自然および人為的な撹乱により、外来植物の拡散が急速に増加しています。これらの種の多くは、在来植物群落に積極的に侵入して駆逐し、公園の資源に影響を与えています。外来植物は、在来植物群落とその維持プロセスを変化させることで、公園の生態系に大きな変化をもたらす可能性があります。一部の外来種は、地域の火災頻度を増加させたり、土壌中の利用可能な窒素を増加させたりして、より多くの外来植物が定着することを可能にする可能性があります。キバナオオバナアザミ（Centaurea solstitialis）などの多くの外来種は、長い直根を伸ばすことができ、利用可能な水をめぐって在来植物と競合することができます。[ 15 ]
ヨセミテでは、1940年代からオオアザミ（Cirsium vulgare）、モウズイカ（Verbascum thapsus）、オオカナダモ（Hypericum perforatum）が有害雑草として認識されています。近年、攻撃的で防除が必要な種として認識されているものには、キバナアザミ、スイートクローバー（Melilotus spp.）、ヒマラヤンブラックベリー（Rubus discolor）、キバナブラックベリー（Rubus laciniatus）、ツルニチニチソウ（Vinca major）などがあります。[ 15 ]
ロッジポールニードルマイナー（Coleotechnites milleri）は、ヨセミテ国立公園のトゥオルムネ川とマーセド川の上流流域、およびサンホアキン川の小さな源流流域（シエラ国立森林）に固有の昆虫です。主にロッジポールパインの針葉の中で2年間生活し、奇数年の7月に数週間だけ小さな灰色の蛾として羽化します。これにより、捕食者が効果的な防除手段となるのを防ぎ、個体数が急速に増加します。ロッジポールニードルマイナーの先史時代の定期的な大発生は年輪年代学によって確認されていますが、歴史的記録では1903年から1921年、1933年から1941年、および1947年から1963年にかけての大発生が記録されています。[ 16 ]
シエラネバダ山脈には、今でも広範囲にわたる「ゴーストフォレスト」やジャックストローの木が目立つ。ロッジポールニードルマイナーの密度の年間モニタリングは1966年に始まり、28の恒久的な調査区画がカセドラル山脈の北に点在している。現在の大発生は1973年に始まり、カセドラル山脈の南側を一周し、2001年にはサンライズハイシエラキャンプに到達した。1970年代後半にテナヤ湖とトゥオルムネメドウズの間の尾根で明らかだったゴーストフォレストは、2000年までに明らかに再植林された。ロッジポールニードルマイナーによる落葉は現在約40,000エーカー（160 km 2 ）に及び、毎年約10,000エーカー（40 km 2 ）で低度から高度の死亡率となっている。 [ 16 ]
ロッジポールパインの群落では落雷による火災が頻繁に発生するが、通常は小規模にとどまり、ヨセミテ国立公園では火災発生間隔が（他のほとんどの森林タイプに比べて）長いと推定されている。そのため、火災抑制活動はロッジポールパイン林の種構成、構造、燃料、および自然プロセスにほとんど影響を与えていないと考えられている。また、ロッキー山脈のロッジポールパイン林と比較すると、火災の役割は小さく、そのためシエラネバダのロッジポールパイン林の個体群動態では針葉樹の食害虫がより重要な役割を担っている。しかし、ロッキー山脈のロッジポールパイン林の動態は、主にキクイムシなどの昆虫の大発生にも大きく影響されている。[ 16 ]
シエラネバダ山脈には少なくとも1,300種の維管束植物があり、多数の蘚苔類や地衣類も生息しています。脊椎動物は少なくとも450種が生息しています。シエラネバダ山脈の植物種のうち、合計135種が絶滅危惧種、絶滅寸前種、または絶滅危惧種に指定されています[ 17 ]。
連邦絶滅危惧種法に基づき、連邦保護対象種（旧カテゴリー2種）に指定されている植物には、以下のものが含まれます。
カテゴリー2は1996年に廃止されましたが、懸念種とは、減少している可能性のある種、または減少を防ぐために集中的な保護活動が必要な種を指します。したがって、これら6種は国立公園局によって引き続き評価および管理されています。[ 18 ]
州指定の希少植物種4種は、その生息域全体または大部分において分布が制限されていると考えられており、生息域の最果てに隔離された個体群が存在する可能性がある。
シエラネバダ山脈に生息する絶滅危惧種または絶滅の危機に瀕している動物種には以下が含まれます。[ 19 ]
シエラネバダ山脈の湿地は山脈全体の谷底に分布しており、季節的な洪水や地下水の移動 によって近くの湖や川と水文学的に繋がっていることが多い。標高3,000～11,000フィート（910～3,350メートル）に分布する草原生息地は一般的に湿地であり、多くの小川や川の岸辺に見られる河畔生息地も同様である。 [ 26 ]
シエラ山脈には、主に3種類の湿地が存在する。
これらの湿地はそれぞれ、地理的分布、飽和期間、植生群落、および全体的な生態系機能において異なっている。3種類の湿地はすべて、植物や動物種にとって豊かな生息地を提供し、季節的な洪水を遅らせて貯留し、下流の浸食を最小限に抑え、水質を改善する。[ 26 ]
河川湿地は河川や小川の流路内に存在し、季節的な流出パターンに大きく影響されます。浸水すると、河川湿地はヤナギなどの耐水性植物や、オタマジャクシや稚魚などの水生動物の生息地となります。[ 26 ]
湖沼湿地は一般的に河川氾濫原や湖岸沿いに存在し、地下水位の季節変動の影響を受ける。これらの湿地は山脈ではまれであるが、温暖な水を好む植物や動物種が豊富に生息している。[ 26 ]
沼沢地は、一般的に、樹木、低木、または抽水植物が非常に密生していることで、河川や湖沼系と区別されます。このタイプの湿地には、湿った草原、植生が密生した河畔生息地、浅い池などがあります。これらは、陸地と水生生息地の間を移動する野生生物に隠れ場所と餌を提供します。[ 26 ]
1970年代以降、米国は湿地生息地の保護と回復に向けて大きな進歩を遂げてきた。シエラネバダ山脈にあるすべての連邦所有地は、湿地の「純減なし」を義務付け、連邦機関に既存のすべての湿地を地図化して保護することを義務付ける1990年の大統領令に準拠している。[ 26 ]
1996年、米国魚類野生生物局は、ヨセミテ国立公園全域を含むシエラネバダ山脈の湿地帯の一部を区画し、分類しました。これは、国立湿地目録ウェブサイト（NWI）の一環として、航空写真と地形図の分析によって行われました。NWIの地図は厳密な現地調査による検証は行われておらず、面積が5エーカー（2ヘクタール）を超える湿地帯のみを区画しています。
国立公園局は、過去に排水または埋め立てられた湿地を自然の状態に戻しています。最近では、ヨセミテ渓谷のクックス・メドウ復元プロジェクトでは、湿地を排水していた古い排水溝を埋め、水の流れを妨げていた古い道路跡を取り除きました。これらの活動は現在、植生横断調査と地表水の地図作成によって監視されており、プロジェクトが湿地の復元にどれほど成功したかを判断しています。[ 26 ]
ウィキメディア・コモンズにあるシエラネバダ山脈の生態に関するメディア