環境勾配、または気候勾配とは、空間（または時間）を通じた非生物的（非生物的）要因の変化である。環境勾配は、高度、深度、温度、土壌湿度、降水量などの要因に関連している可能性がある。多くの場合、多数の生物的（生物的）要因がこれらの勾配に密接に関連しており、環境勾配の変化の結果として、種の豊富さ、個体群密度、形態、一次生産性、捕食、地域適応などの要因が影響を受ける可能性がある。[1]
非生物的影響
環境勾配に沿った種の分布は、種の存在データの大規模なデータベース（ GBIFなど）のおかげで集中的に研究されてきました。環境勾配を構成する非生物的要因は、生物の生存に直接影響を及ぼす可能性があります。通常、生物の分布はそれらの非生物的要因に結びついていますが、1つの非生物的要因の環境勾配でさえ、種の分布がどのように見えるかについての洞察が得られます。たとえば、土壌の組成、温度、降水量などの景観の側面はすべて、植物種が占める可能性のある生息可能な領域を正確に把握する上で考慮されます。これらの要因の1つに関する情報は、近似した種の分布を生成する環境勾配を形成するのに役立ちます。[2]同様に、川の上流から下流への勾配に沿って、魚の集団（グループ）は種と形質の多様性が異なる可能性があります。標高が高い傾向がある上流の生息地では、種と形質の多様性が大きくなることが観察されています。高地は気候変動の影響を最も強く受けており、これらの影響は影響を受けた地域の種の多様性の増加に関連しているため、これは保全活動のための生息地の優先順位付けにおいて重要な考慮事項です。[3]移行帯では、種の豊富さは環境勾配に比べて比較的急速に変化します。
生物の相互作用
環境勾配は、非生物的要因の徐々に変化する予測可能なパターンで構成されていますが、生物的要因と生物的要因、および生物的要因と非生物的要因の両方の間には強い相互作用があります。たとえば、種の豊富さは通常、環境勾配に沿って多かれ少なかれ予測可能な方法で変化します。ただし、環境勾配に沿った種の豊富さは、勾配に関連する非生物的要因によって決定されるだけでなく、環境勾配に沿った競争や捕食などの生物的相互作用の変化によっても決定されます。[4] [5]
環境勾配に沿った局所適応
景観の大きさと個体群間の遺伝子流動に応じて、景観の両極端に生息する個体群間で局所的な適応が生じる可能性があります。個体群間で直面する非生物的条件の反対の極端と、均質化遺伝子流動の欠如により、2 つの個体群が分化できる条件が提示される可能性があります。[6]多くの場合、環境勾配全体で適応度または表現型の値を比較する場合、データは反応規範フレームワークに固定されます。このようにして、個体は特定の種の表現型の景観全体の変化を直接評価したり、環境勾配全体で種内の個体群の適応度と表現型を比較したりできます (特に相互移植研究を行う場合)。
気候変動の影響
現在の[いつ? ]モデルでは、気候変動が激化するにつれて、特定の環境勾配が自然プロセスの速度の変化や、その中の種の分布や特徴への影響などの影響を受ける可能性があると予測されています。[7] [8] [9]非生物的要因の相互関連性を考えると、1つの勾配の長期的な撹乱は他の勾配に影響を及ぼす可能性があります。
土壌特性
土壌呼吸は、土壌が自然に二酸化炭素を大気中に放出するプロセスであり、この例として機能します。土壌水分が制限されていない地域（水分は呼吸プロセスの重要な部分です）では、温度の上昇とともに土壌呼吸が増加します。したがって、呼吸パターンが勾配を形成し、より暖かい生態系でより高い排出量が観察されます。同様に、降水率は呼吸と正の相関関係にあります（水分が制限要因ではなくなるため）。したがって、降水率はそれ自体の勾配（範囲全体の平均降水量）であるだけでなく、呼吸勾配と関連して影響を与えます。[10]
高度
高度勾配は、地球温暖化の影響による移動パターンを理解する上で重要な考慮事項です。気温が上昇すると、温暖な気候に適応した木々は日光を得るために丘の上に移動し、その結果、温帯または寒冷に適応した木の個体群とそれらに適した生息地は縮小します。[11]
社会における環境勾配
環境勾配は、ある範囲にわたる環境要因の自然発生的な変動に限定されず、人間の活動や工業化によっても生み出されている。発電所、工場、その他の汚染物質を排出する施設がある地域では、大気汚染が環境勾配として存在し、重金属、放射線、農薬などの環境毒素も同様である。一般的に、発生源からの距離が増すほど、濃度は低下する。[12] [13] [14]発生源への近さによる人口間のこれらの要素への曝露の違いは、環境活動家や公衆衛生活動家にとって大きな懸念事項となっており、彼らはこれらの勾配に関連する健康格差を環境正義の問題として挙げている。[15] [16]
参照
参考文献
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