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トウヒ・モミ林は北半球に見られる森林の一種で、トウヒとモミが優勢である。これらの森林は、2つの主要な樹木属が自らの木陰で繁殖できるため、極相林とみなされることが多い。[1]
分布
トウヒ・モミ林は、北半球全域の高緯度または高標高の寒冷地域に分布しています。[1]これには、カナダとロシアの高緯度北方林の全域にわたる地域と、[2] [3]北米のロッキー山脈、アジアの天山山脈、ヨーロッパのカルパティア山脈などの低緯度の山脈が含まれます。[4]
トウヒ・モミ林は一般的に寒冷な気候で見られ、冬は寒く、夏は涼しい。例えば、アパラチア山脈南部では、トウヒ・モミ林は7月の平均気温が樹木限界の13℃からトウヒ・モミ/落葉樹林遷移帯の17℃までの範囲で見られる。[5]
例と特徴
南部アパラチア山脈の森林は、山頂や山脈でおよそ 140 平方キロメートル (54 平方マイル) を覆っていた。今日、このタイプの森林は 70 平方キロメートル (27 平方マイル) 未満を占めている。この森林消失の多くは、伐採とそれに続く伐採火災によるものである。 [6]ウォーターロック・ノブの火災は、焼失したトウヒとモミの森林で通常見られる植物種とは異なるグループで構成されていた。この林分の高木層は、予想よりも幹が少なく、基底面積が低い。低木層は非常に密集しており、これが樹木の繁殖の成功率を低下させている可能性がある。[7]草本層の成長は、若く、撹乱されたトウヒとモミの林分では一般的ではない。これらの植生特性から、おそらく高温の火災と急峻な岩の多い斜面、浅い土壌が、典型的なトウヒとモミの林分の発達が遅れた理由の一部であることが示唆される。[6]焼失した土壌は、過去および現在の植生パターンと種の構成を決定する上で重要な要素となっている。[6]
イエローストーン火災の影響調査
米国西部の森林の火災後の影響には、1988年のイエローストーン国立公園の火災に関する重要な研究が含まれる。歴史的に、制御された焼却は森林を間伐するために利用されてきた。1970年代までに、イエローストーンは、雷によって引き起こされる火災のプロセスが野生の土地の遷移に影響を与え続けることを可能にする自然火災管理計画を開始した。 [8] 1988年には、イエローストーン国立公園で248件の火災が発生した。[8]火災で死亡した動物については、米国国立公園局は、ヘラジカ345頭、シカ36頭、ヘラジカ12頭、アメリカクロクマ6頭、バイソン9頭、ハイイログマ1頭を数えた。[8]魚も加熱された水のために死んだ。調査によると、土壌の1％未満が地下の植物の種子と根を燃やすほど加熱されたことが示された。[8]米国議会は、イエローストーンの火災によって引き起こされた長期的な生態学的影響に関する大規模な調査を開始した。短期的な影響は、野生生物の個体数のほとんどが影響を受けなかったか、すぐに回復したことを証明しました。火災後の数年間、降雨と短期的な灰と栄養分の流入が相まって、焼けた地域に野生の花が咲き誇る素晴らしい光景が見られました。[8]
火災の影響
植物は動かないため、自然選択を通じて撹乱に対する抵抗力を発達させなければなりません。個々の植物種は、予測可能な方法で火災による損傷に対する抵抗力を変化させます。[9]これらの抵抗力により、火災後の再定着中に生物多様性が大幅に増加する可能性があります。 [9]研究によると、火災から11年後のトウヒとモミの森では、火災がなかったコミュニティよりも草本の多様性が高まっています。[10]低木の再生には時間がかかりましたが、すぐに低木群集にも多様性が見られました。[11]トウヒとモミの森は、複数層の樹冠と密集した下層林のため、他のほとんどの森林よりも生物多様性が高くなっています。[12]これにより、不均一で多様な林分構造が生まれ、さまざまな種類の火災が発生し、通常は燃えない木々の斑点が残ります。[12]火災により土壌が酸化されるため、種子の発芽が促進されます。[9]また、多くの草本植物種は焼失地域に存在していたが、火災の影響を受けなかった地域には存在していなかった。[11]モミやトウヒは風によって拡散するため、再生した木の数は焼失していない林からサンプル採取場所までの距離に依存する。
トウヒとモミの再生
モミやトウヒが再生するのにかかる時間は非常に異なりますが、根や枯れ枝が残っていない場合は数年かかります。再生時間は、種の種類、風の強さ、方位など、いくつかの環境要因によって異なります。[9]モミやトウヒが斜面に定着するのは、分散技術だけでなく、火災によって浸食が大幅に増加し、種子が根付くのが難しくなるため、はるかに困難である可能性があります。また、モミとトウヒは生存技術が異なります。モミは、急速な成長、短い寿命、容易な定着を利用して火災後により早く復活しますが、トウヒはより長い寿命とより大きな胸高断面積に依存して生き残ります。[13]トウヒの定着率ははるかに低いですが、胸高断面積が大きいため、生存の可能性が高まり、風による分散と火災後に残った根からの成長の両方によって再生することができます。その結果、モミとトウヒが同時にその場所に再繁殖するが、初期のバイオマスの大部分はモミが優勢で、後に優勢はトウヒに移る。[13]また、頻発する高強度の樹冠火災は、競争排除によってモミがトウヒを追い抜くのを防ぎ、トウヒとモミの森林を助ける。[13]トウヒは日陰に弱いため、生育するには開いた樹冠が必要である。つまり、モミの木を一掃して樹冠に穴を開ける火災がなければ、トウヒはモミに競争で負けることになる。[13]
火災、昆虫、菌類、虫の脅威
火災は森林の微小動物と興味深い関係がある。火災によって樹木が損傷を受けると維管束形成層が傷つき、そのため樹木は食虫植物や真菌による攻撃を受けやすくなる。真菌感染は昆虫による攻撃ほど一般的ではないが、同様に致命的となる可能性がある。Amylostereum areolatumという菌は樹木を弱らせ、 Sirex noctilio （ヨーロッパヤマモガタバチ）などの昆虫が大量の森林を占拠できるようにする。トウヒとモミの森林で最も一般的な問題は、キクイムシ、芽虫、虫こぶを形成する昆虫であり、トウヒはこれらの昆虫に対して非常に影響を受けやすい。[14]トウヒの森林には、イースタン・スプルース・ゴール・アデルジッドやクーリーズ・スプルース・ゴール・アデルジッドなど、通常森林に害を及ぼすことはない虫こぶを形成する昆虫が生息しているが、火災後のように樹木が異常に影響を受けやすい場合は別である。[14]トウヒやモミの葉を食べるウドムシの幼虫は、大量に発生すると森林に悪影響を及ぼす。キクイムシは、急速に広がり、急速に繁殖し、対策が講じられる前に何千エーカーもの土地を簡単に食い尽くすことができるため、トウヒやモミの森林にとって最も一般的な害虫である。1990年代、キクイムシはトウヒの森林の約300万エーカー（12,000 km 2）に影響を与えた。[15]これらの昆虫の攻撃は、今度は、焼失地域の木の死亡率を上昇させ、次の火災の燃料をさらに供給する。[16]
動物相
モミとトウヒの森林では、ヘラジカ、シカ、ヘラジカ、鳥、カンジキウサギ、その他の小型哺乳類など、多くの大型動物が生息しています。[17]モミとトウヒの森林で火災が起こった後の鳥類の個体数への影響はさまざまです。火災後の森林と隣接する焼けていない森林を比較した3件以上の研究で観察された41種の鳥類のうち、22%は焼けた森林で一貫して多く、34%は焼けていない森林で多く見られます。[6]一般的に、キツツキや空中採餌者は焼けた森林で多く、葉を食べる種は焼けていない森林で多く見られます。[6]トウヒとモミの群落型では、木は下部の枝を失うことが多く、 7～9か月の冬の間、ノウサギやその他の小型哺乳類が食料や隠れ場所として利用できなくなります。そのため、モミとトウヒの森林では大型哺乳類の個体数が密集しています。火災は、モミやトウヒの森に依存する動物を駆逐することはない。モミやトウヒが芽吹き始めると、それらは食料として利用され、残った木の群れは避難場所となる。 [12]モミやトウヒの森は不均一であるため、木の群れは常に自然に残される。一方、火災の抑制は、自然の群れの動態を変え、その結果、そこに生息する哺乳類の数を大幅に減らす。[12]木々はすべて年をとり、樹冠を閉じ、下層林は抑制され、枝は冬の間に落ち、1年の大半は食料がない。また、火災が何年も抑制され、その後その地域で樹冠火災が発生すると、密集した樹冠全体に急速に広がる。避難場所となる群れは残らず、残った林分から焼失地の中心までの距離があるため、モミやトウヒの再生にははるかに長い時間がかかる。[要出典]
参照
参考文献
- ^ ab Van Pelt, Robert (2008).ワシントン州東部の古い木と森林の特定ワシントン州天然資源局 pp. 51, 145–146.
- ^ La Roi, George H. (1967). 「北米タイガの北方トウヒ・モミ林における生態学的研究。I. 維管束植物の分析」。生態学モノグラフ。37 (3): 229–253。doi :10.2307/1948439。ISSN 0012-9615 。
- ^ Skomarkova, MV; Vaganov, EA; Wirth, C.; Kirdyanov, AV (2009年6月)。「中央シベリア中部タイガ亜帯における針葉樹と広葉樹の放射状増加の気候条件」地理と天然資源。30 (2): 167–172。doi :10.1016/j.gnr.2009.06.014 。
- ^ MacMahon, James A.; Andersen, Douglas C. (1982 年 9 月)。「亜高山帯森林: 北米西部に重点を置いた世界的展望」。Progress in Physical Geography: Earth and Environment。6 ( 3): 368–425。doi : 10.1177 /030913338200600302。ISSN 0309-1333 。
- ^ Cogbill, CV; White, PS (1991-07-01). 「アパラチア山脈沿いのトウヒ・モミ林と樹木限界線の緯度と標高の関係」. Vegetatio . 94 (2): 153–175. doi :10.1007/BF00032629. ISSN 0042-3106.
- ^ abcde Saunders, Paul Richard; Ramseur, George S.; Smathers, Garrett A. 1981. ノースカロライナ州プロットバルサム山脈におけるトウヒとモミの森林火災の生態学的調査。研究/資源管理報告書第48号。ジョージア州アトランタ：米国内務省、国立公園局、南東地域事務所。ノースカロライナ州カルロウィー：ウェスタンカロライナ大学、共同公園研究ユニット。16 p. [30856]
- ^ サンダース、ポール・リチャード; ラムサー、ジョージ・S; スマザーズ、ギャレット・A. 1981.ノースカロライナ州プロット・バルサム山脈におけるトウヒ・モミ林の焼失の生態学的調査。研究/資源管理報告書第48号。ジョージア州アトランタ：米国内務省、国立公園局、南東地域事務所。ノースカロライナ州カルロウィー：ウェスタン・カロライナ大学、共同公園研究ユニット。16 p. [30856]
- ^ abcde Christensen, NA et al. 「イエローストーンの山火事」 2007年 国立公園局、米国内務省 2007年11月23日
- ^ abcd Ryan, Kevin C.「北方生態系における森林構造と火災行動の動的相互作用」2002年。Sylva Fennica 36(1): 13-39。2002年3月8日。
- ^ Gucker, Corey L. 「ブリティッシュ コロンビア州中部における伐採と火災後の亜高山帯モミ林の植生回復」 米国農務省消防局。火災影響情報システム。2005 年 11 月 22 日 <http://www.fs.fed.us/database/feis/research_project_summaries/Hamilton03/all.html>。
- ^ ab Gucker, Corey L. 「ブリティッシュコロンビア州中部の伐採と火災後の亜高山帯モミ林の植生回復」 米国農務省消防局。火災影響情報システム。2005 年 11 月 22 日 <http://www.fs.fed.us/database/feis/research_project_summaries/Hamilton03/all.html>。
- ^ abcd Miller, Melissa A. 「コロラド州北西部のトウヒ・モミ、ロッジポール松、アスペンの被覆タイプの遷移段階におけるスノーシューウサギの生息地関係」 2005 年。コロラド州立大学論文: 2005 年 8 月 29 日。
- ^ abcd Aplet, Gregory H. 「コロラド州フロントレンジのエンゲルマントウヒ-亜高山帯モミ林の発達ダイナミクス」 1987年 コロラド州立大学学位論文: 1987年11月18日。
- ^ ab Powell, Tracy. 「Sprucing Up」. 2007. Tree Services Magazine. 樹木管理/造園業者および樹木管理業者。2007 年 9 月 28 日 < 「Tree Services: Sprucing up」. 2006 年 12 月 1 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年 12 月 3 日閲覧。>
- ^ Powell, Tracy. 「Sprucing Up」。2007 年。Tree Services Magazine。樹木管理/造園業者および樹木管理業者。2007 年 9 月 28 日「Tree Services: Sprucing up」。2006 年 12 月 1 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年 12 月 3 日閲覧。。
- ^ ライアン、ケビン C.「北方生態系における森林構造と火災行動の動的相互作用」2002年。シルバ・フェニカ36(1):13-39。2002年3月8日。
- ^ アイバーソン、ルイス、プラサド「気候変動に伴う樹木種の豊富さと森林群落タイプの潜在的な変化」2001年エコシステム4:186-199。2001年10月20日。