先駆種

先駆種は、不毛な環境に最初に定着したり、生態系の遷移の一環として破壊された生物多様性のある定常状態の生態系に再び定着したりする、回復力のある種です。山火事、洪水、土砂崩れ、溶岩流、気候変動に関連した絶滅事象などの自然災害による破壊^{[ 1 ]}、または農業や建設のための土地の開墾や産業による被害などの人為的な生息地の破壊など、さまざまな種類の出来事が先駆種にとって好ましい条件を作り出す可能性があります。先駆種は、一次遷移における土壌の形成、および二次遷移における土壌と栄養素の安定化において重要な役割を果たします。^{[ 2 ]}

先駆植物は荒廃した空間にすぐに定着するため、タンポポやイラクサのように、人間から雑草や厄介な野生生物として扱われることがあります。^{[ 3 ] [ 2 ]}人間とこれらの植物との関係は複雑ですが、これらの植物は固く締まった土壌をほぐし、より成熟した生態系への移行を助ける栄養素を蓄積できるため、生態系の改善に役立つ傾向があります。^{[ 4 ] [ 5 ] [ 2 ]}人間が管理する生態系修復やアグロフォレストリーでは、樹木や草本性の先駆植物を使用して土壌の質を回復させ、成長の遅い植物やより多くの栄養を必要とする植物に保護を提供することができます。^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}一部のシステムでは、生態系を回復させるため、^{[ 2 ]}または環境修復のために、導入された種を使用しています。^{[ 8 ]}先駆植物の耐久性は、潜在的な侵略的外来種となる可能性もあります。^{[ 9 ] [ 2 ] [ 10 ]}

無人地や荒廃地では、栄養分の少ない薄くて質の悪い土壌しかない場合があるため、先駆植物は、長い根、窒素固定細菌を含む根の節、蒸散を利用する葉などの適応能力を持つ丈夫な植物であることが多い。これらの植物は、遷移の初期段階では光以外のエネルギー源が通常利用できないため、光合成を行うことが多い。一部の地衣類は土壌のない岩の上で生育することができ、岩を分解して植物のための土壌を作る最初の先駆植物の一つである可能性がある。^{[ 11 ]}

先駆植物は、昆虫による受粉よりも風による受粉を行う傾向がある。これは、先駆植物が生育する通常不毛な環境では昆虫が存在しない可能性が高いためである。また、先駆植物は、極端な環境や不毛な環境では、有性生殖にエネルギーを費やすよりも無性生殖を行う方が繁殖成功率を高めるのに有利であるため、完全に無性生殖を行う傾向がある。先駆植物は最終的に枯死し、植物の落葉を生成し、しばらくすると「腐葉土」として分解され、二次遷移のための新しい土壌を作り、隣接する水域の小魚や水生植物に栄養分を放出する。 ^{[ 12 ]}

様々な生息地における先駆的な植物種の例をいくつか挙げます。

• 不毛の砂地- ライムグラス ( Leymus arenarius )、シーカウチグラス ( Agropyron pungens )、ハマムギ ( Ammophila breviligulata )
• 海水-緑藻類、アマモ（Zostera spp.）、アオサ（Salicornia virginica）、イネ科植物（Sporobolus × townsendiiとSporobolus anglicus の交雑種）
• 淡水-藻類、コケ類、淡水ウナギモ（Vallisneria americana）
• 固まった溶岩流（火山岩） -
  • ハワイ：ソードシダ（Polystichum munitum）、オヒアレフア（メトロシデロスポリモルファ）、オヘロ（Vaccinium reticulatum）、アーマウ（Sadleria cyatheoides）。^{[ 13 ]}
  • Surtsey :地衣類 ( Stereocaulon vesuvianumおよびPlacopsis gelida )、コケ ( Racomitrium ericoides )、^{[ 14 ]}緑藻
• 建設現場、道路の切り通しや路肩、耕作地などの攪乱された地域-荒地性種を参照
• 山々 -地衣類

人間が引き起こした生態系の撹乱、例えば有害廃棄物が大量に存在する可能性のある産業廃墟地域では、重金属に耐えられるような先駆植物が成長し始めます。維管束植物は根を通して土壌から汚染物質を吸収する傾向があるため、このような環境に最初に定着する植物は、真の根を持たない地衣類や蘚苔類（コケ類、ゼニゴケ類、ツノゴケ類）であることが多いのです。 ^{[ 18 ]}

特定の地域では放牧による家畜の過酷な影響により、土壌が浸食によって劣化し、土壌が浅くなることがあります。修復活動では、生育条件の悪さに耐えられる先駆植物が使用されます。ニセアカシア（Robinia pseudoacacia ）は、浸食された環境でも生育でき、窒素固定能力があるため、土壌に栄養分を供給し、他の植物種の生育成功の可能性を高めることから、放牧後の牧草地の修復によく使用されます。ニセアカシアは、時間の経過とともに有機物を増やし、土壌の深さを増すため、他の植物種の再定着を助けます。^{[ 19 ]}

先駆種という用語は、二次遷移の過程の一部として、撹乱後にその地域に最初に戻ってくる種（通常は植物）を指す場合にも使用されます。撹乱には、洪水、竜巻、森林火災、森林伐採、またはその他の手段による開墾が含まれる場合があります。 ^{[ 20 ]}

先駆植物は、成長が早く、日陰に弱く、すぐに多くの子孫を繁殖させる傾向がある。先駆植物の種子は、土壌シードバンクで数年から数十年生存し続けることがあり、撹乱によって発芽が促されることが多い。^{[ 21 ]}菌根菌は、先駆植物の成長に強い影響を与える。^{[ 22 ]}

こうした地域に生息する植物の例としては、以下のようなものがあります。

• ラズベリー- Rubus spp.
• ツツジ科植物-ツツジ科
• イネ科植物、草本植物、および野草-在来種、導入種、および侵入種:火災に依存する種子、球果、および再生するチャパラル属など。^{[ 23 ]}

• コロニー（生物学）
• 雑草種
• 極相種
• 雑草

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