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長葉松生態系は、米国南部に分布する温帯針葉樹林生態系です。松林、砂丘、山地林にまたがり、多くの希少な動植物種が生息しており、北米で最も生物多様性に富む生態系の一つです。[ 1 ]かつてはバージニア州から南はフロリダ州、西はテキサス州まで広がる北米最大の生態系の一つでしたが、現在では元の分布域の4分の1以下に縮小しています。生態系の劣化は、過剰な伐採、都市化、防火対策などが一因となっています。現在、生態系は大きく分断されていますが、依然として多様な動植物種が生息しており、その多くは固有種です。この危機に瀕した生態系を保全するために、長葉松の苗木の植栽、計画的な野焼きの導入、在来種の地被植物の管理、生態系内の外来種の防除など、さまざまな手法が用いられています。
氷河期には、北米大陸の氷河がオハイオ川の一部まで南に広がっていたため、気候はより寒冷で乾燥していました。長葉松とその関連種は、フロリダからメキシコまでの氷河から離れた沿岸地域に生育していました。完新世には、氷河が後退し、気候は温暖で乾燥し、長葉松の生態系は歴史的な分布域に定着しました。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
長葉松の生態系は、1500 年代初頭にスペイン人のエルナンド・デ・ソトによって初めて記述され、[ 5 ] [ 6 ] : 4また、ヨーロッパの探検家の日記に記録されたネイティブ アメリカンの記述にも見られます。 [ 6 ] : 3–4 集中的な入植以前は、この生態系は7,000万エーカー (280,000 km 2 )の純粋な長葉松林と2,000万エーカー (81,000 km 2 )の混交長葉松林で構成されており、合計で9,000万エーカー (360,000 km 2 )でした。この生態系は、バージニア州南東部からフロリダ州北部、テキサス州東部まで広がり、これらの州の沿岸平野で支配的な土地被覆を形成していました。[ 3 ] [ 7 ] フロリダ州からメキシコ沿岸地域までの体系的なデータが不足しているため、元の範囲については疑問があります。[ 8 ]しかし、1608年にジョン・スミス船長がバージニア州ジェームズタウンの新しい入植地近くの森林と松からの最初の製品の輸出について記録したように、北米南東部のさまざまな探検家による膨大な文献が存在する。[ 3 ] [ 8 ]
長葉松の生態系は火災極相群落であり、「頻繁な火災による撹乱によって初期遷移段階に制限され、それに適応した植物と動物の群落」である。[ 9 ]火災は長葉松と競争する他の松の種や広葉樹を破壊する。[ 7 ]
ヨーロッパ人がこの地域に定住する以前、ネイティブアメリカンは狩猟動物が食べる植物の成長を促し、森林での居住や移動を容易にするために下草を刈り取る目的で定期的に火を放っていました[ 10]。夏の雷雨による落雷で発生する山火事も、生態系において重要な役割を果たしていました。人間や落雷によって一度火がつけられると、道路、鉄道、都市による生息地の分断がなかったため、火災は数日、数週間、さらには数ヶ月にわたって広範囲に燃え広がりました[ 3 ] [ 10 ]。
長葉松の生態系は北米で最も豊かな生息地の1つであり、その森林の地面は世界でも最も多様なものの1つです。[ 11 ] 2001年現在、この生態系には推定27種の連邦絶滅危惧種と100種の懸念種が生息しています。この生態系の一部の種は、システムの一部の地域の地形と気候のために分布域が限られています。 [ 12 ]この生態系で最も注目すべき種は、長葉松、ワイヤーグラス、アカゲラで、これらはすべて歴史的な分布域全体で見られました。[ 13 ] [ 14 ]長葉松（Pinus palustris ）は、長さ10インチ（25cm ）の針葉が茂った房状で、長さ6〜12インチ（15〜30cm ）の大きな松ぼっくりを持つことが特徴です。これらのマツは、土壌条件が良ければ、高さ80～100フィート（24～30メートル） 、直径2.5フィート（80センチメートル）まで成長することができます。長葉マツは樹皮が厚いことで知られており、それが火災やマツクイムシの大発生に対する抵抗力を高めています。[ 15 ]
北部に分布するカロライナワイヤーグラス（Aristida stricta ）と南部に分布するサザンワイヤーグラス（Aristida beyrichiana ）は、この生息地で優占する草種です。これらの草種は、幅15cmの塊状に生育し、長さ51cmにも達する平たい葉を持ちます。これらのワイヤーグラスは、火を土地全体に広げるのに役立つため、長葉松の繁殖と拡散において重要な役割を果たしています。[ 12 ]
アカゲラ( Picoides borealis )はかつてこの生息地の一般的な住人でしたが、生態系の衰退により連邦政府の絶滅危惧種リストに掲載されました。アカゲラの成鳥は体長7 インチ (18 cm)、黒い頭、白い頬の斑点、黒と白の縞模様の背中が特徴で、まるでラダーのように見えます。[ 12 ] [ 16 ]オスの場合、頭頂部の赤い縞模様は幼鳥または間近でしか見えません。このアカゲラは、心腐病のために長葉松またはこの地域の関連する松の種を慎重に選びます。木が選ばれると、空洞の掘削が行われ、通常 2 年かかります。[ 12 ]
長葉松の生態系には、無数の種類の微小生息地が埋め込まれています。これらの生息地の中でも特にユニークなものの一つが、ウツボカズラの湿原です。ウツボカズラの群落は、水分は豊富だが栄養分が少ない場所に特化しています。多くの湿原生態系は、雨水を閉じ込める不透水性の粘土の上に多孔質の砂が堆積した場所に存在します。丘陵地では、飽和した場所から水が流れ出すことで、湧水と浸透斜面と呼ばれるタイプの湿原が形成されることがあります。平地の森林生態系では、平坦な地形にある湿原は湿地草原と呼ばれることがあります。森林は通常、湿地湿原生息地へと移行し、多様な種を宿すエコトーンを形成します。[ 17 ]
ウツボカズラは、昆虫を引き寄せる中空の筒状の葉（水差しのような形）を持っています。下向きの毛と滑りやすい壁によって脱出が困難になり、昆虫はウツボカズラの底にある酵素によって溶解・消化されます。他の植物は、小さな昆虫を平らな粘着性のある葉で捕らえ、ゆっくりと消化します。長葉松の生態系には、数種類のウツボカズラやその他の食虫植物が生育しています。種には、フードウツボカズラ、トランペットウツボカズラ、シロバナウツボカズラ、オウムウツボカズラなどがあります。その他の湿地植物には、コリックルート、ゴールドクレスト、メドウビューティー（ディアフラワーとも呼ばれる）、シロバナスゲ、オレンジミルクワート（スナック菓子のブランドに似ていることから「湿地チートス」とも呼ばれる）、湿地ボタン（「ハットピン」とも呼ばれる）、数種類のラン、その他多くの野草などがあります。これらの植物にとって、土壌の水分状態と十分な日照の両方が重要です。これらの湿地植物のほとんどは、日陰に対する耐性がほとんどありません。ウツボカズラ湿地は、火災に依存する生息地です。長葉植物の生態系によく見られる頻繁な火災は、木質の低木が湿地に侵入するのを防ぎます。火災がないと、湿気を好む低木が湿地を乾燥させ、草本植物を日陰にしてしまいます。[ 17 ]
長葉松生態系は深刻な危機と劣化に直面しているにもかかわらず、その生物多様性の高さから、そこから新種が発見され続けている。2018年には、世界最大のサンショウウオの1つであるアミメサンショウウオが、メキシコ湾岸平野沿いの長葉松生態系の湿地から発見された。[ 18 ]
生態系の衰退は、当初はゆっくりと進行した。ネイティブアメリカンの人口が減少し（主に旧世界の伝染病の蔓延による）、それに伴い意図的に火を放つようになったためである。[ 3 ]ヨーロッパからの入植者たちは、イングランド、スコットランド、アイルランドの既存の伝統と同様に、徐々に火を管理手段として使い始めた。[ 3 ]イノシシ（Sus scrofa scrofa ）の導入は、長葉松の苗木を含む植物にかなりの被害をもたらした。[ 5 ] [ 6 ]： 4
17世紀から18世紀にかけて、森林の伐採と開発が進みました。[ 5 ] [ 6 ]： 5-6長葉松の丸太を使って、丸太小屋のような小さな住居が建てられました。長葉松は良質な木材であったため、すぐに輸出されるようになりました。[ 3 ] [ 8 ]長葉松の樹脂は海軍の物資製造のために抽出されました。生きた長葉松から樹脂を採取するために、開拓者たちはまず木の根元にある深い空洞（箱と呼ばれる）を露出させるために木を切り、取り除きました。次に、箱の上部に中くらいの大きさのV字型の切り込みを入れ、樹脂が箱の中に流れ込むようにしました。樹脂が箱の中に流れ込むと、それを集めて樽に入れ、出荷しました。数年後、木自体が弱くなり、強風に弱くなりました。[ 6 ]： 7
1800年代から、輸送と森林伐採のために南東部各地に道路や鉄道が建設され、それが集落建設と相まって生態系における生息地の分断を引き起こした。 [ 6 ]： 8
1865年の南北戦争後、農業ブームが始まった。多くの開拓者が換金作物である綿花の情報を耳にし、すぐに土地の購入と開墾が大幅に増加した。[ 6 ]： 10-11この急激な土地利用の変化に伴い、大規模なプランテーションも生態系に新たに設立された。このブームに加え、森林伐採と輸送用地の確保により、生息地の喪失は驚くべき速さでさらに進行した。[ 5 ] [ 6 ]： 9-11
1900 年代初頭、第一次世界大戦により生息地の喪失がさらに増加した。[ 6 ] : 11–12戦争遂行のための造船を支援するため、南東部の広大な長葉松林が伐採された。この需要の高まりにより、1909 年は長葉松材の生産量がピークに達した年となった。この時期には、長葉松の再生がほとんどなく、裸地が広がることで生態系の衰退が差し迫っていることが認識された。[ 5 ] [ 6 ] : 11–12そこで、損失を補うため、1900 年代半ばの大恐慌時代に、土地所有者や市民保全部隊の隊員によって、生態系内の皆伐地の一部に植林が行われた。南東部の一部の土地所有者は、長年にわたり長葉松は成長の遅い木であることを学び、スラッシュマツやロブロリーマツなどの成長の速い樹種で生態系を再生し始めた。この植え替えにより、樹木の成長が促進され、木材生産量が増加した。[ 5 ]
2011年現在、北米には長葉松の生態系が約300万エーカー（12,000 km 2 ）しか残っていません。この生態系面積の大幅な減少は、97%の減少を示しています。現在、生態系は景観全体に散在し、分布が不均一であると説明されています。 [ 19 ] [ 20 ]現在3%の生態系面積のうち、記録されているのは8,856エーカー（3,584ヘクタール）の老齢長葉松林です。[ 20 ] [ 21 ]
1900 年代初頭に、長葉松の生態系に対する懸念が提起されました。[ 5 ] [ 6 ]： 11–12これらの懸念は、伐採された長葉松林と生態系に残っている松林の再生に焦点を当てていました。ヘンリー E. ハードナーやハーマン H. チャップマンのような人々は、生態系における長葉松の再生を実現する方法を共同で検討した最初の人々でした。[ 22 ]その後、米国森林局は生態系における火の必要性を認識し、研究し、国有林で火入れ（人為的に火をつける）を実施しました。[ 3 ]
21 世紀における長葉松生態系の主な懸念は、都市化と防火対策である。[ 19 ]北米の人口は年間約 250 万人ずつ増加しており、空間をめぐる競争が激化している。[ 23 ]長葉松生態系への脅威は、商業施設や住宅開発のための土地の開墾によって生じている。[ 7 ]防火対策もまた、最終的には開発によって引き起こされている。なぜなら、森林と都市の境界 が拡大すると、山火事による人間の危険が増大し、山火事を抑制する動機が強まるからである。開発によって生じた生息地の分断化は、歴史的に生態系を維持してきた大規模な山火事も排除してきた。[ 24 ] 残された生態系における火災の欠如は、生態系のさらなる悪化を招いている。[ 25 ]その結果、連邦政府とアラバマ州、フロリダ州、ジョージア州、ルイジアナ州、ミシシッピ州、ノースカロライナ州、サウスカロライナ州、テキサス州、バージニア州の州政府機関が協力して、この重要な生態系への支援を提供しています。この支援は、州が設立した費用分担プログラムの形で提供され、私有地の所有者が長葉松生態系の復元に関する教育、財政援助、指導を受けられるようにしています。[ 19 ]
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)