ロングリーフパインの生態系

ロングリーフパインの生態系は、米国南部に見られる温帯針葉樹林の生態系です。松林のサバンナ、砂丘、山地林にまたがり、多くの希少な動植物種が生息し、北米で最も生物多様性に富んだ生態系の 1 つです。^{[1]かつては}バージニア州からフロリダ州南部、テキサス州西部まで広がる北米最大の生態系の 1 つでしたが、現在では元の範囲の 4 分の 1 以下しか占めていません。生態系の劣化は、過剰な木材伐採、都市化、防火によって部分的に引き起こされています。現在、生態系は大幅に断片化されていますが、依然として非常に多様な動植物種が生息しており、その多くは固有種です。ロングリーフパインの苗木の植え付け、計画的な野焼きの導入、在来種の地被植物の管理、生態系内の侵入種の制御など、さまざまな技術が、この絶滅の危機に瀕した生態系を保護するために使用されています。

氷河期には北アメリカ大陸の氷河がオハイオ川の一部まで南に広がっており、気候はより寒く乾燥しており、ロングリーフパインの仲間はフロリダからメキシコにかけての氷から離れた沿岸地域で生育していた。完新世には氷が後退し、気候は温暖で乾燥し、ロングリーフパインの生態系は歴史的に生息する範囲に定着した。^{[2] [3] [4]}

ロングリーフパインの生態系は、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誌にもネイティブアメリカンの記述が残されている。 ^{[6] : 3–4} 集中的な入植以前、この生態系は7千万エーカー (280,000 km ² ) の純粋なロングリーフパインの林と2千万エーカー (81,000 km ² ) の混合ロングリーフパインの林から構成され、合計で9千万エーカー (360,000 km ² ) であった。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、これらの州の海岸平野で主要な土地被覆を形成していた。^{[3] [7]} フロリダ州の海岸地域からメキシコまでの体系的なデータがないため、元の範囲については疑問がある。^{[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の木から作られた製品の最初の輸出について記録したときまで遡る、北アメリカ南東部のさまざまな探検家による広範な文献が存在します。^{[3] [8]}

ロングリーフパインの生態系は、火災クライマックスコミュニティであり、「頻繁な火災による撹乱によって遷移の初期段階に制限され、それに適応した動植物のコミュニティ」です。^[9]火災は、ロングリーフパインの競争力を凌ぐ他のマツの種や広葉樹を破壊します。^[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ために定期的に火を放っていました^[ 10]。夏の雷雨による雷によって引き起こされる山火事も生態系に影響を与えました。人間や雷によって一度火がつくと、道路、鉄道、都市による生息地の断片化がないため、火は数日、数週間、さらには数ヶ月にわたって土地全体に燃え続けました。^{[3] [10]}

ロングリーフパイン生態系は北米で最も豊かな生息地の一つであり、その林床は世界でも最も多様性に富んだ森林の一つである。^[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る。この生態系の種の中には、システムの一部の地域の地形や気候により生息範囲が限られているものがある。 ^[12]この生態系で最も注目すべき種はロングリーフパイン、ワイアーグラス、アカゲラであり、これらはすべて歴史的生息範囲全体で確認されている。^{[13] [14]}ロングリーフパイン（Pinus palustris）は、10インチ（25 cm）の長さの針葉樹の茂った房と、6〜12インチ（15〜30 cm）の長さの大きな松ぼっくりを持つことが特徴である。これらの松は、土壌が適していれば、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）まで成長します。ロングリーフパインは厚い樹皮で知られ、火災や南部松くい虫の発生に対する耐性を高めています。^[15]

北部に生息するカロライナ・ワイヤーグラス（Aristida stricta ）と南部に生息するサザン・ワイヤーグラス（ Aristida beyrichiana ）は、この生息地で優勢な草種です。これらの草種は、幅6インチ（15 cm）の塊で生育し、長さ20インチ（51 cm）に達する平らな葉を持っています。これらのワイヤーグラス種は、ロングリーフパインの繁殖と拡散に重要な役割を果たしており、土地全体に火を運ぶのに役立ちます。^[12]

アカゲラ（Picoides borealis ）はかつてこの生息地によく生息していたが、生態系の衰退以来、連邦絶滅危惧種リストに掲載されている。成鳥のキツツキは体長7インチ（18 cm）、頭は黒、頬は白、背中には白黒の縞模様があり、後者のような外観をしているのが特徴である。^{[12] [16]雄の場合、頭頂部の赤い縞模様は若いときか、近寄ったときのみ見える。このキツツキは、}心腐れ病の原因となるロングリーフパインやその地域の関連マツ種を慎重に選択する。木が選択されると、空洞の掘削が行われるが、完了するまでに通常2年かかる。^[12]

ロングリーフパインの生態系には、数え切れないほど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のが、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浸透性粘土の上にある多孔質の砂の上に存在します。丘陵では、飽和した地域から水が逃げることで、浸透斜面と呼ばれる一種の湿原が形成されます。平地生態系では、平坦な地形の湿原は湿地草原と呼ばれることがあります。森林は通常、湿地湿原生息地に段階的に移行し、多様な種を抱く移行帯を形成します。 ^[17]

ウツボカズラの葉は中空の管状（水差しのように見える）に変形しており、これが昆虫を引き寄せます。下向きの毛と滑りやすい壁により昆虫は逃げにくく、昆虫は水差しの底にある酵素によって溶解され、消化されます。他の植物は、小さな昆虫を平らで粘着性のある葉に捕らえてからゆっくりと消化します。ロングリーフパインの生態系には、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、フード付きウツボカズラ、トランペットウツボカズラ、ホワイトトップウツボカズラ、パロットウツボカズラなどがあります。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）、ホワイトトップスゲ、オレンジミルクワート（スナックブランドに似ているため「ボグチートス」とも呼ばれる）、ボグボタン（「ハットピン」とも呼ばれる）、数種のラン、その他多くの野生の花があります。これらの植物にとって、土壌の水分条件と十分な日光はどちらも重要です。これらの湿地植物のほとんどは耐陰性がほとんどありません。ウツボカズラ湿地は火に依存した生息地です。ロングリーフ生態系に共通する頻繁な火災により、木質低木が湿地を侵食するのを防ぎます。火がなければ、湿気を好む低木が湿地を侵食し、乾燥した湿地と草本植物を日陰にします。^[17]

ロングリーフパインの生態系は深刻な絶滅の危機に瀕し、劣化しているにもかかわらず、その生物多様性の高さから、今でも新種が発見され続けている。2018年には、世界最大級のサンショウウオの一種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ロングリーフパインの生態系の湿地から発見された。^[18]

生態系の衰退は当初ゆっくりと進行し、アメリカ先住民の人口が減少（旧世界の伝染病の蔓延が主な原因）し、それに伴い故意に火を放つようになった。^{[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]レイザーバック・ホッグ（Sus scrofa scrofa ）の導入は、ロングリーフ・パインの苗木を含む植物にかなりの被害を与えた。^{[5] [6] : 4}

17世紀から18世紀にかけて、森林の開発と伐採が増加した。^{[5] [6] : 5–6}ロングリーフパインの丸太を使って丸太小屋などの小さな住居が建てられた。この木は良質の木材になるため、すぐに輸出されるようになった。^{[3] [8]ロングリーフパインの樹脂は}海軍の物資の生産のために抽出された。生きているロングリーフパインの樹脂を採取するために、開拓者はまず木を切り、木の根元にある箱と呼ばれる深い空洞を露出させた。次に、箱の上に中型のV字型の切り込みを入れ、樹脂が箱に流れ込むようにした。樹脂が箱に流れ込むと、集められて出荷用の樽に入れられた。数年後、木自体は弱くなり、暴風雨に敏感になった。^{[6] : 7}

1800年代から輸送と森林伐採のために南東部のさまざまな場所で道路や鉄道が建設され、集落の建設と相まって生態系の生息地の断片化を引き起こしました。 ^{[6] : 8}

1865年の南北戦争後、農業ブームが始まりました。多くの開拓者が換金作物である綿花の噂を聞いて、すぐに土地の購入と開墾が大幅に増加しました。^{[6] : 10–11}この突然の土地利用の変化により、生態系に大規模なプランテーションが追加されました。このブームと森林伐採および輸送用地の追加の結果、さらなる生息地の喪失が驚くべき速度で増加しました。^{[5] [6] : 9–11}

1900年代初頭、第一次世界大戦により生息地のさらなる喪失が生じた。^{[6] : 11–12}南東部の広大なロングリーフパインの森林が、戦争のための造船に役立てるため伐採された。この需要の高まりにより、1909年はロングリーフパインの木材生産のピークとなった。この時期、ロングリーフパインの再生がほとんど見られず、裸地となった景観を通じて生態系の衰退が顕著であることが認識された。^{[5] [6] : 11–12}そのため、損失を補うために、1900年代半ばの大恐慌時代に、土地所有者と民間自然保護隊の入隊者によって生態系内の伐採された一部のエリアに植林が行われた。南東部の一部の土地所有者は、ロングリーフパインは成長が遅い木であることを長年かけて学び、そのため、スラッシュパインやテーダマツなどの成長の早い樹木種で生態系を植え始めた。この植林により、木の成長が早まり、木材の生産量が増加しました。^[5]

2011年現在、北米には300万エーカー（12,000 km ²）ほどのロングリーフパインの生態系が残っている。生態系面積のこの大幅な減少は、97％の減少を示している。今日の生態系は、景観全体にわたって斑状で不均一な分布をしていると説明されている。^{[19] [20]}現在3％の生態系面積のうち、8,856エーカー（3,584ヘクタール）の古い成長したロングリーフパインの林が記録されている。^{[20] [21]}

ロングリーフパインの生態系に対する懸念は、1900年代初頭に提起されました。^{[5] [6] : 11–12}これらの懸念は、伐採されたロングリーフパインの再生と生態系に残っている松林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、生態系におけるロングリーフパインの再生を実現する方法を共同で検討した最初の人々の一人でした。^[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、国有林で火を焚くこと（人力による火起こし）を実施しました。^[3]

21世紀のロングリーフパインの生態系に対する主な懸念は、都市化と火災の抑制です。^[19]北米の人口は年間約250万人増加しており、場所をめぐる競争が激化しています。^[23]ロングリーフパインの生態系に対する脅威は、商業事業や住宅開発のための土地の開拓から生じています。^[7] 火災の抑制は、最終的には開発によって引き起こされます。なぜなら、原野と都市の境界面の増加により、山火事による人間の危険が高まり、それを抑制するためのインセンティブが高まるからです。開発の結果生じた生息地の断片化は、歴史的に生態系を維持してきた大規模な山火事も妨げています。^[24] 残された生態系での火災の不足は、生態系のさらなる劣化をもたらしました。^[25]その結果、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、およびバージニア州の連邦政府機関は、この重要な生態系への援助を提供するために協力しました。この援助は、コストシェアプログラムの形で行われ、州が民間の土地所有者に教育、財政援助、ロングリーフパインの生態系の回復に関する指導を行うために設立されました。^[19]

• サンドヒル