草原

草原には、人間の活動と撹乱の歴史が長くあります。^{[ 33 ]}増加する人口を養うために、世界の草原のほとんどは、自然の景観からトウモロコシ、小麦、その他の作物の畑に転換されています。東アフリカのサバンナのように、これまでほとんど手つかずのまま残ってきた草原も、農業によって失われる危険にさらされています。^{[ 19 ]}草原は、人々が主要な種を狩猟して殺したり、農地を広げるために土地を耕したりするなどの撹乱に非常に敏感です。

草原の植生はしばしば斜極相であり、放牧、伐採、自然または人為的な火災などにより、特定の地域で優占種として残ります。これらの要因はすべて、樹木や低木の苗木の定着と生存を阻害します。^{[ 34 ]}世界最大の草原地帯のいくつかはアフリカのサバンナにあり、野生の草食動物だけでなく、遊牧民とその牛、羊、ヤギによって維持されています。草原は、森林環境と比較して落葉の分解速度が遅いため、気候変動に影響を与えます。 ^{[ 35 ]}

草原は自然に発生することもあれば、人間の活動の結果として発生することもある。世界中の狩猟文化では、草原を維持・拡大し、火に弱い樹木や低木が生えるのを防ぐために、定期的に火を放つことが多かった。米国中西部の背の高い草原は、人間の活動によってイリノイ州、インディアナ州、オハイオ州へと東に拡大した可能性がある。北西ヨーロッパの草原の多くは、新石器時代以降、人々が徐々に森林を伐採して家畜を飼育する場所を作った後に形成された。^{[ 36 ]}

草原は、年間降水量が600 mm (24インチ)から1,500 mm (59インチ)の範囲で、年間平均気温が -5 ℃ から 20 ℃ の範囲にある地域によく見られます。^{[ 37 ]}ただし、より寒い (-20 ℃) およびより暑い (30 ℃) 気候条件の地域にも草原が存在します。草原は、放牧や火災によって頻繁に撹乱される生息地にも存在できます。これは、そのような撹乱によって木本植物の侵入が防がれるためです。蛇紋岩地帯や石灰質草原など、土壌肥沃度の低い草原では、土壌中の栄養レベルが低いため森林や低木の成長が阻害され、木本植物の侵入が防がれるため、種の多様性が特に高くなります。不運な草原の生き物がしばしば経験するもう 1 つの一般的な窮地は、酸素と多くの死んだ光合成生物によって燃料となる植物の絶え間ない燃焼であり、雨不足がこの問題をさらに深刻化させている。^{[ 38 ]}他の要因によって制限されない場合、空気中の CO2 濃度の増加は、乾燥地域で非常に重要な水利用効率と同様に、植物の成長を促進します。しかし、CO2 濃度の上昇による利点は、水の利用可能性や利用可能な栄養素、特に窒素などの要因によって制限されます。したがって、_CO2濃度の上昇_が植物の成長に及ぼす影響は、地域の気候パターン、水制限に対する種の適応、および窒素の利用可能性によって異なります。研究によると、栄養素の枯渇は乾燥地域でより速く起こり、植物群落の構成や放牧などの要因によっても起こります。大気汚染物質からの窒素沈着と高温による鉱化作用の増加は植物の生産性を高めることができますが、成長の速い植物が他の植物と競争するため、増加はしばしば生物多様性の低下を伴います。カリフォルニアの草原の研究では、地球規模の変化が多様性の減少を加速させる可能性があり、草本植物種がこのプロセスに最も影響を受けやすいことがわかった。^{[ 23 ]}       

例えば、炭素隔離を増やすための世界的な取り組みの一環として行われるような、誤った植林活動は、草原とその中核的な生態系サービスに害を及ぼす可能性がある。^{[ 39 ] [ 40 ]}森林中心の復元活動は、景観の誤読や誤分類のリスクを生み出す可能性がある。草原は、連邦政府や国際社会による保護が比較的少なく、劣化した森林として誤分類されたことが、最も保護されていない生物群系としての地位につながっている。^{[ 29 ] [ 22 ]}世界資源研究所がIUCNと協力して作成した地図では、森林復元の可能性のある土地として20億ヘクタールが特定されている。この地図には9億ヘクタールの草原が含まれていることが批判されている。^{[ 41 ] [ 42 ]}気候変動により多くの草原で発生している温暖化と乾燥化の条件下では、外来種の草が在来種よりも優勢であり続けると予想されている。^{[ 43 ]}

草原で使用される土地管理の種類も、草原の消失や劣化につながる可能性があります。多くの草原やその他の開放的な生態系は、山火事、計画的な焼却、放牧などの撹乱に依存して存続していますが、この問題は依然として議論の的となっています。^{[ 44 ]}ブラジルの亜熱帯高地草原で行われた研究では、2年ごとに火入れを行い、広範囲に牛を放牧する伝統的な土地管理が行われていない草原は、30年以内に消滅する可能性があることが分かりました。^{[ 45 ]}この研究では、火入れが禁止され、牛の放牧が禁止されている保護区域内の草原は、低木に急速に置き換わったことが示されました（低木侵入）。さらに、草原で火入れが行われないと、少数の種の優占度が高まり、落葉が蓄積し、草本種の数が減少し、草本種の構成が変化する可能性があります。^{[ 46 ]}

土地被覆は長年にわたり常に変化してきました。以下は1960年から2015年までの変化に関するものです。半自然草地は減少し、耕作地、森林、インフラや建物に使用されている土地が増加しました。線のスタイルと線の相対的な太さは、変化した総面積の割合を示しています。1%未満の変化、およびすべての変化が1%未満の土地被覆クラス（つまり、半自然湿地と水域）は含まれていません。^{[ 15 ]}

1960年には、国土の大部分（49.7%）が森林で覆われており、耕作地（15.8%）よりも半自然草地（18.8%）の方が多かった。2015年には、これが劇的に変化した。森林被覆は増加し（50.8%）、耕作地も増加した（20.4%）が、半自然草地被覆は減少した。それでも、地球のかなりの部分（10.6%）を覆っている。^{[ 15 ]}

半自然草地の4分の1は集約化によって失われ、耕作地や牧草地、森林に転換されました。^{[ 47 ]}集約化は平坦な半自然草地、特に土壌が肥沃な場所で起こりやすいです。一方、干ばつに見舞われやすい、または生産性の低い土地の草地は、肥沃な土壌で地形の傾斜が緩やかな草地よりも半自然草地として存続する可能性が高いです。^{[ 48 ]}さらに、土地へのアクセスも重要です。例えば、道路の近くに位置している場合、施肥が容易になります。技術の発展に伴い、草地を犠牲にして、より急な傾斜地の耕作がますます容易になっています。草地の管理も恒久的に変化しています。鉱物肥料の使用が増加し、さらに、農地を拡大し、農業機械の使用を容易にするために、境界や畑の端が取り除かれています。^{[ 15 ]}

乾燥草原の専門的な研究は、世界の草が優占する乾燥および半乾燥の牧草地に関連する生態系サービスに焦点を当てた牧草地管理 のカテゴリーに属します。牧草地は地球の陸地の約70%を占めており、そのため、米国を含む多くの文化は、放牧動物の生産、観光、きれいな水や空気などの生態系サービス、エネルギー抽出など、世界の草原が提供する経済的恩恵を受けています。^{[ 49 ]}

広大な草原地帯が樹木侵入の影響を受けています。これは、草本層を犠牲にして木本植物が拡大する現象です。樹木侵入は、人為的な影響（例えば、防火対策、過放牧、それに伴う過放牧）と環境要因（例えば、大気中の二酸化炭素濃度の上昇_）が複合的に作用して発生します。これは、土地生産性や地下水涵養といった重要な生態系サービスに深刻な悪影響を及ぼす可能性があります。

これらの草原は、熱帯および亜熱帯草原、サバンナ、低木地バイオームに分類できます。このタイプの草原の降水量は年間90～150センチメートルです。この生態地域では、草や点在する樹木が一般的で、ヌー（Connochaetes taurinus）やシマウマ（Equus zebra ）などの大型哺乳類も生息しています。注目すべき熱帯および亜熱帯草原には、南米のリャノス草原があります。 ^{[ 59 ]}

中緯度草原には、北アメリカのプレーリーや太平洋岸草原、アルゼンチン、ブラジル、ウルグアイのパンパ、石灰質丘陵地、ヨーロッパのステップなどが含まれます。これらは温帯サバンナや低木地とともに、温帯草原、サバンナ、低木地バイオームに分類されます。温帯草原には、バイソン、ガゼル、シマウマ、サイ、野生馬など、多くの大型草食動物が生息しています。ライオン、オオカミ、チーター、ヒョウなどの肉食動物も温帯草原に生息しています。この地域には、シカ、プレーリードッグ、ネズミ、ジャックラビット、スカンク、コヨーテ、ヘビ、キツネ、フクロウ、アナグマ、クロウタドリ、バッタ、ヒバリ、スズメ、ウズラ、タカ、ハイエナなどの動物も生息している。^{[ 60 ]}

フロリダのエバーグレーズ、ブラジル、ボリビア、パラグアイのパンタナル、アルゼンチンのエステロス・デル・イベラなど、季節的または年間を通して冠水する草原は、冠水サバンナとともに冠水草原・サバンナ生物群系に分類され、主に熱帯および亜熱帯に分布しています。これらの草原に生息する種は、水文環境や土壌条件によく適応しています。世界最大の雨水灌漑型冠水草原であるエバーグレーズには、11,000種の種子植物、25種のラン、300種の鳥類、150種の魚類が生息しています。

水草地とは、短期間意図的に水浸しにした草地のことである。^{[ 61 ]}

世界中の高山地帯に位置する高地草原、例えばアンデス山脈のパラモなど。これらは山地草原および低木地バイオームの一部であり、熱帯、亜熱帯、温帯に分布する。熱帯山地に生息する植物や動物は、涼しく湿った環境や強い日差しにも適応できる。^{[ 62 ]}

山地草原と同様に、極地の北極ツンドラにも草が生えているが、土壌水分量が多いため、現在では草が優占するツンドラはほとんどない。しかし、更新世の氷河期（一般に氷河期と呼ばれる）には、ステップツンドラまたはマンモスステップとして知られる草原が北半球の広範囲を占めていた。これらの地域は非常に寒冷で乾燥しており、地下には永久凍土（そのためツンドラと呼ばれる）があったが、それでも多様な動物相を支える生産性の高い草原生態系であった。完新世の初めに気温が上昇し、気候が湿潤化すると、マンモスステップの大部分は森林に変化したが、中央ユーラシアの乾燥した部分は草原のまま残り、現代のユーラシアステップとなった。^{[ 63 ]}

砂漠草原とも呼ばれるこれらの草原は、砂漠や乾燥低木地帯に位置するまばらな草原生態地域から構成されています。これらの草原は、極端な気温と少ない降雨量が特徴です。そのため、植物や動物は水分損失を最小限に抑えるように適応しています。^{[ 64 ]}