ドワーフの森

矮性林、エルフの森、またはピグミーの森は、小さな木々が特徴の珍しい生態系で、げっ歯類やトカゲなどの小型動物が生息しています。これらは通常、高地にあり、空気の湿度は十分だが土壌が貧弱な条件下にあります。矮性林の生態系には、種と環境特性が異なる沿岸温帯と山地熱帯の2つの主なタイプがあります。温帯沿岸矮性林は、南カリフォルニアの一部によく見られます。山地熱帯林は、中央アメリカ、南アメリカ北部、東南アジアの熱帯高地に見られます。世界中に散在する矮性林の他の孤立した例もありますが、最大の矮性林はフィリピンにあります。

雲霧林の標高の高い熱帯地域には、標高の高い場所での降水量により苔むした湿潤な森がある。これらの地域は降水量が少なく、水のほとんどは霧や靄の形で存在するのが特徴である。供給される水は主に夜間に利用可能であり、雲が海から山を越えて移動し、植生に遮られる。日中は、雲が山頂を越えて上昇し、利用可能な降水形態に消散しないため、水の需要が増加する。^{[1] [2]}

森林は、根系が浅い小型の木（5～8メートル）と豊富な着生植物が特徴です。^[2]着生植物は樹冠の大部分を占めており、標高の高い熱帯エルフ林では、他の非エルフ林よりも豊富に見られます。^[3]

矮小林は、マッセネンヘブン効果により孤立した山岳でより一般的に見られる。マッセネンヘブン効果とは、他の山に近接する山々の樹木限界線が通常より高くなる現象である。近接する山々は風速と熱の保持に影響を与え、気候の悪影響を軽減する。孤立した山々の樹木限界線が低い場合、気候の影響はより深刻である。^[4]

山地の矮性林には比較的少ない種の生物が存在し、少数の優占種が個体群の大部分を占めている。風速が高く、気温が低く、雲や霧が長く続くことで光量が減り、背の高い植物の成長が制限されるため、低く水平に枝分かれする低木のような植物や、コケ類、地衣類、苔類が密集している。[ 5 ]風速が^高いことは、特に尾根や斜面で矮性林の植物相の背丈を決定する要因となっている。背丈が低いと、植物の構造的安定性が増す。^[3]風にさらされる木は、風にさらされない木と比較して、成長よりも強度を高めることに多くの資源を費やしている。強度を高めることに重点が置かれると、幹や小枝が太くなり、風にさらされる木の大部分が見られる尾根の頂上付近で、より大きな風圧に耐える樹木の能力が高まる。^[6]また、エネルギーの大部分は、重く広範囲にわたる根の構造を成長させ維持することに割り当てられ、木をさらに強くし、強風に対する耐性を高めます。^[1]

ここの植物は、滴り落ちる先端やワックス状のクチクラなど、湿気に強い特性を持つ葉を持っています。^[5]また、気温が低く放射線の浸透率が低いため、蒸散と代謝の速度が遅いです。 ^[3]植物の大部分はアルカロイドやその他の天然物質を持っており、昆虫による大量の食害と戦うためと思われます。これは、植物の葉の表面積が小さく、蒸散速度が低い理由でもあるかもしれません。ある研究によると、10種の植物の葉の約70～98％が昆虫によって被害を受けていました。^[5]

エルフの森は標高の高い場所に生息しており、一般的に脊椎動物の多様性が低い。ハチドリやコウモリは、繁殖や食料の豊富さに応じて季節的な変化の際に高度を移動するため、一部の地域では脊椎動物の大部分を占めている。 ^[7]その他の脊椎動物種には、主に小型のげっ歯類が含まれる。

降雨量は季節性が高く、まばらで、間隔も長い傾向があるため、霧による遮断は乾季の重要な水源となります。^[8]年間を通じて、風速、気温、湿度はほぼ一定で、湿度は通常 90% を超えます。^[1]グアヒラ半島のある調査地点では、乾季の降水量は 1 か月あたり 1 ～ 4 日でしたが、雨季の降水量は増加したものの、それでも 1 か月あたり 4 ～ 12 日と比較的低く、^[1]この地域の水の大部分は低い雲量と霧による遮断に保持されているという考えを裏付けています。^[8]日照時間は二峰性に分布しており、蒸発率と相関しています。^[3]

• ピグミーの森は、フィリピン・ミンダナオ島の標高1160～1200メートルに位置するハミギタン山の森林である。 ^{[9] 2004年から}国立公園・保護地域となっており、2014年にユネスコ世界遺産に登録された。推定1,380種の生物が生息し、うち341種はフィリピン固有種（フィリピンワシ、フィリピンオウム、フィリピンメガネザルなど）である。ハミギタン山のウツボカズラ（Nepenthes hamiguitanensis）、ハミギタン山のシダ（Lindsaea hamiguitanensis）、チョウ（Delias magsadana）など、いくつかの種はハミギタン山自体の固有種である。 ^{[9] [10] [11] [12]} 6,834ヘクタール（16,890エーカー）の広大なハミギタン山の矮小林は、フィリピン、そしておそらく世界最大の矮小林として知られています。^{[13] [14]}低地では苔むした森、フタバガキ林、山地林と融合しています。 ^{[13] [15]}
• プエルトリコのエルユンケ国立森林公園には標高900メートル以上の矮性森林地帯が広がっており、^[16]ロストレスピカチョス州立森林公園も同様である。^[17]

カリフォルニアのエルフの森は、沿岸温帯矮性森林の代表的な例です。広大で、カリフォルニア南部の山岳地帯のほとんどを覆い、メキシコ、ネバダ、アリゾナまで広がっています。^[18]エルフの森のその他の広大な地域は、州内の北部と中央部全域に見られます。

カリフォルニア北部のヘンリー・カウエル・レッドウッド州立公園には、メンドシノヒノキ ( Cupressus pygmaea ) とサージェントヒノキ ( C. sargentii )が生い茂るエルフリン・フォレストがあり、その一部はザヤンテ・サンドヒル地域の一部となっている。カリフォルニア中央海岸、モロ湾南東岸のロス・オソスには、エル・モロ・エルフリン・フォレスト自然地域がある。その面積は約 90 エーカー。「エルフリン・フォレスト」という名前は、カリフォルニアのライブオークの木々の背丈が通常 30～80 フィートであるのに対し、4～20 フィートしかないことに由来している。この地域には、連邦政府が絶滅危惧種に指定しているモロ・ショルダーバンド・スネイル ( Helminthoglypta walkeriana )も生息している。標高の高いクエスタリッジでは、サンルイスオビスポ郡土地保護協会が矮性糸杉のサンルイスオビスポエルフィンフォレストを管理しています。

土壌水分、太陽放射、土壌の岩石性などの要因は、標高勾配に沿った種の構成に影響を与え、その結果、 Adenostoma fasciculatumやArctostaphylos glaucaなどの特定の低木種がエルフの森の生息地に生息することになります。^[19]

火災は低～中程度の頻度で発生し、その激しさは大きい。多くの植物は、高温下でのみ発芽する種子を持つことにより、これに適応している。^[19]このため、新しい地域に最初に定着するのは、これらの植物であることが多い。

シャパラル地域は冬には水浸しになり、夏には乾燥して砂漠のような状態になりますが、これらの乾燥したエルフの森に生息する在来植物は、一般的に他の地域の類似植物よりもはるかに背が低く、小さく、コンパクトです。^[18]

カリフォルニアのエルフの森でよく見られる植物には、外来種も多く含まれ、マウントフッドのプッシーポー（Cistanthe umbellata）、アルカリヒース（Frankenia salina）、バーズフットトレフォイル（Lotus）などの小型植物、およびシャミーズ（Adenostoma fasciculatum）、マンザニータ（Arctostaphylos）、セイヨウネズ、ウルシ（Rhus）、セージ（Salvia）、スクラブオーク（Quercus berberidifolia）などの自然に生育する高さ20フィート（7メートル）未満になる樹木や低木があります。^[要出典]

カリフォルニアのエルフの森の動物相には、多くの種のシカネズミ（Peromyscus spp.）、ハツカネズミ（Reithrodontomys spp.）、カリフォルニアハタネズミ（Microtus californicus）、カリフォルニアポケットマウス（Chaetodipus californicus）、カンガルーラット（Dipodomys spp.）、および数種のトゲトカゲ（Sceloporus spp.）のほか、他の小型脊椎動物も含まれる。^{[20] [21]} 無脊椎動物には、穴を掘るサソリ（Opistophthalmus spp.）、およびさまざまな種類のサソリ、クモ、ダニが含まれる。

カリフォルニアの気候は、通常、冬は雨が多く、夏は乾燥しています。エルフの森に生息する植物は冬の間に成長し、夏は干ばつのストレスにより休眠状態になります。植物群落は、季節的な降雨量の少なさを補うために、霧を遮断して空気中の水分を吸収することにも依存しています。^[22]

北カリフォルニアとオレゴンの沿岸のエルフの森の形成は、一連の海成段丘から始まった。隆起と海面変動の組み合わせにより段丘システムが形成され、「生態学的階段」が形成された。各段丘はその下にある段丘よりも約10万年古く、土壌、微生物、植物、動物の独特な組み合わせを支えている。変動する海面によって海岸から遠ざかっている砂丘は、前の砂丘の上を滑り落ちて固まり、段丘を隆起させる。先駆的な植物群落は若い段丘に定着する。各段丘で繰り返される植物群落の遷移は、最終的にブラックロックシリーズと呼ばれる非常に特殊なポドゾル^[23]を形成し、これは種にとって住みにくい環境を提供し、段丘でのそれ以上の成長を大幅に妨げる。この土壌プロファイルの一部には、下層の粘土または鉄の硬盤が含まれる。各段丘は比較的平坦で、多くは古砂丘に覆われている。これらの階段の排水は最悪で、植物は雨期の大半の間、自身のタンニンと酸の浴びた状態にあります。根の可動性が限られ、土壌が酸性であるため、これらの段丘の植物群落は発育不良になってしまいます。生態学的階段の名残は間違いなく存在しますが、そのほとんどは開発や伐採のために破壊されてしまいました。

ピグミーフォレストの土壌を分析すると、マクロ栄養素とミクロ栄養素のレベルが低く、交換性アルミニウムのレベルが高いことが示され、これが植物の成長能力を制限しています。低 pH 条件は鉄の硬盤の形成を促進し、木が深く根を張ることを妨げ、土壌水の内部排水を妨げます。

その結果、この地域の松の木は、高さが 3 フィートから 4 フィートを超えることはほとんどなく、一種の自然の盆栽のような効果があります。多くの木の幹は、わずか 1 インチの太さですが、80 以上の年輪があります。わずか数メートル離れた場所でも、土壌が若いと、同じ種類の木が何十フィートもの高さに成長します。

高台ポドゾルピグミー林の例としては、以下のものがあります。

• たとえば、カリフォルニア州メンドシノ郡のメンドシノ ピグミー フォレストは、ポドゾル化した(栄養分の乏しい、酸性度の高い) 土壌によって形成された貧栄養の群落です。この森林の植物相は、矮小化したビショップ パイン、ボランダー パイン (海岸松の一種)、およびCupressus pygmaeaが優勢です。ビショップ パインには矮小化した形態と完全な形態の両方があり、後者は根が硬盤層を突き破ってその下のより肥沃な土壌に伸びた木です。この森林はいくつかの不連続な地域に見られ、その大部分は次の公有地にあります。
  • ジャグ・ハンドル州立自然保護区にあり、エコロジカル・ステアケース・トレイルの最も高い部分の特徴となっている。東側には、ジャクソン・デモンストレーション州立森林公園内にあるピグミー・フォレスト国定自然ランドマーク^[24]が隣接している。
  • ロシアンガルチ州立公園。
  • ジャクソン・デモンストレーション州立森林公園には、メンドシノとキャスパーの町の東にある広大なピグミーの森の地域が含まれています。
  • ハンス・ジェニー・ピグミー森林保護区は、カリフォルニア大学自然保護区システムと自然保護協会が共同で管理している。^[25]
  • ヴァンダム州立公園内には、シャーロット・M・ホーク・ピグミー・フォレスト^[26]があり、公園の北の境界に沿って位置しています。南の境界にある2つ目のピグミー・フォレストには、敷地内を短いループ状に走る高架歩道上に作られたセルフガイドの自然歩道があります。^[27]
• カリフォルニア州ソノマ郡のソルト ポイント州立公園には、はるかに小規模なピグミー フォレストと、かつてはヘラジカの生息地であった 900 ～ 1000 フィートに及ぶ第 5 段草原があります。メンドシノ フォレストと同様に、ここでも優勢な樹木はビショップ パイン、ボランダー パイン、C. pigmaeaです。ソルト ポイントの大部分はサリニアン ブロックの最北端にあり、段丘の階段はサン アンドレアス断層の上に広がる峡谷に突然落ち込んでいます。
• モントレー半島のデルモンテ森林にあるSFBモース植物保護区は、モントレー松の広大な森林の真ん中にある、ビショップパインとC. govenianaの小さなハックルベリーヒルピグミー森林を中心としています。モントレー松よりも極端なポドゾル条件に耐えるビショップパインは、最もポドゾル化が進んでいる地域で見られ、ビショップパインとモントレー松のハイブリッドの地域は、それほどポドゾル化が進んでいない地域で優勢です。

カリフォルニアのピグミーフォレストの他の例としては、以下のものがあります。

• エルフィンフォレスト自然地域 - エルモロ エルフィンフォレスト— 90エーカーの州立自然保護区で、「ピグミーオーク」（海岸ライブオーク、Quercus agrifolia ）が生育しています。サンルイスオビスポ郡沿岸のロスオソス、モロベイの南東岸に位置しています。高くなった木製の遊歩道が森の中や周囲を巡っており、展望台もあります。^[28]
• クエスタリッジエルフィンフォレスト —サンルイスオビスポ郡のサンタルシア山脈のクエスタリッジ西部にあるクエスタリッジ植物特別関心地域内。蛇紋岩質の土壌が成長を阻害するピグミーサージェントサイプレス（ Cupressus sargentii）の森。ロスパドレス国有林のサンタルシアレンジャー地区にある1,334エーカーのクエスタリッジ植物特別関心地域内で保護されている。^{[29] [30]}
• ドワーフ・ヒノキ保護区 —サンルイスオビスポ郡土地管理協会が管理する、ピグミーヒノキ林（C. sargentii ）のウェスト・クエスタ・リッジ2番目の林。^[31]
• ヘンリー・カウエル・レッドウッズ州立公園— サンタクルーズ郡のサンタクルーズ山脈にある厳選されたピグミーの森の場所。
• タマルパイス山の矮性林 — 小さなC. pigmaea の木々の森。山の蛇紋岩の土壌はこれらの木々の成長を妨げ、高さはわずか数フィートにしか成長しません。オールド ステージ ロード、ブートジャック ピクニック エリアの北東 0.5 マイルにあります。^[32]
• サン ジェロニモ リッジ —マリン郡のホワイト ヒルのすぐ南。
• フッド マウンテン—ソノマ郡サンタ ローザの近く。C . sargentiiとArctostaphylos種が優占するピグミー サイプレスの森が北西斜面に見られます。

矮性森林は、起源が異なり、世界中のさまざまな場所に発生する可能性があります。

イギリス西海岸では、デヴォンのウィストマンズウッドやスコットランドのマル島のロス・オブ・マルの孤立した斑点などが注目すべき生息地となっている。 ^[33]

樹木の成長が阻害される現象は、スウェーデンのエーランド島にあるストーラ・アルヴァレット（グレート・アルヴァ）層のようなアルカリ性土壌でも発生することがある。この地域では、土壌の化学組成が独特なため、一定範囲で小樹が生育している地域もあれば、希少種が多く生息する地域もあり、樹木がまったく生えていない地域もある。^[34]

ニュージャージー州では、バス川州立森林公園内の3,830エーカー（15 km ²）のウェスト・パイン・プレーンズ自然地域で、成熟すると高さ4フィートほどになるピッチパインやブラックジャックオークの木々からなるピグミーフォレストが保護されている。地被植物には、ベアベリーやティーベリーの亜低木、地衣類、コケ類が含まれる。パイン・バレンズの広大な周辺地域にも同じ種が存在するが、植物が矮小化しているのは、乾燥した栄養分の少ない土壌、風にさらされること、この地域で頻繁に発生する山火事によるものと考えられている。^{[35] [36]}

標高の高いアンティル諸島のエルフの森では、太陽放射が減少し、蒸発散率が低いため、これらの山岳地帯は湿気を保持しています。環境の悪化がこれに影響を与える可能性があります。^[4]

カリフォルニアのエルフの森は、川の流れを調整し、土壌浸食を防ぎ、地面を覆い蒸発を防ぐという重要な役割を果たしています。農業や経済開発のための皆伐は、この役割を阻害する可能性があります。^[22]

ウィキメディア・コモンズには、エルフの森に関連するメディアがあります。

• クルムホルツ– 亜北極および高山の矮性森林
• 土壌学（土壌研究）