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| メデューサヘッド | |
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科学的分類 
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| 王国： | 植物界 |
| クレード: | 維管束植物 |
| クレード: | 被子植物 |
| クレード: | 単子葉植物 |
| クレード: | ツユクサ科 |
| 注文： | ポアレス |
| 家族： | イネ科 |
| 亜科: | ポイデア科 |
| 部族： | コムギ科 |
| 属: | テニアテルム ・ネフスキー[1] |
| 種： | T. カプトメデューサエ
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| 二名法名 | |
| テニアテルム・カプトメデューサエ (L.) ネフスキー
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| 同義語[2] | |
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リスト
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テニアセラム（Taeniatherum）は、ユーラシアと北アフリカに生息するイネ科の植物の属である。 [3] [4] [5]
唯一認められている種はメデューサヘッド（Taeniatherum caput-medusae）で、南ヨーロッパと中央ヨーロッパ（ポルトガルからロシアのヨーロッパまで）、北アフリカ（アルジェリア、モロッコ、チュニジア）、アジア（トルコ、サウジアラビアからパキスタン、カザフスタンまで）に自生しています。[2] [6] [7] [8] [9]また、オーストラリア南部、チリ、北アメリカの一部にも帰化しています。[10] [11] [12] [13]
この侵略的な冬季一年草は、北米西部の牧草地の生態系を変えつつある。 [14]米国では1903年にトーマス・ハウエルによってオレゴン州で初めて観察された。米国の陸地総面積の48%は、牧草地、牧草地、国立公園、自然保護区、その他の野生地域である。これらの土地は農業や生態系の完全性を守るために不可欠である。自然地域には、メデューサヘッドを含む米国本土で自立した個体群として発生する多くの外来植物種が含まれる。2005年の時点で、メデューサヘッドは西部17州（南はノースダコタ州からテキサス州、西は太平洋岸まで）の約972,700エーカー（3,936 km 2 ）に蔓延しており、平均して年間12%の割合で広がっている。[15]メデューサヘッドが広がると、過放牧された牧草地の在来植物を凌駕し、土地の価値を下げ、山火事の危険を生み出す可能性があります。[16]
歴史と起源
メデューサヘッドは、カール・リンネによって初めてElymus caput-medusaeとして記載された。ネフスキーは 1934 年に、ロシアのメデューサヘッドの種類を別の属Taeniatherumに分類することを推奨した。1960 年代には、カリフォルニア大学のジャック・メジャーが、地理的にも形態的にも異なる 3 つの分類群、T. caput-medusae、T. asperum、およびT. crinitumがあると示唆した。ロシアを旅行した後、メジャーは、北米に導入された植物の適切な分類はTaeniatherum asperumであると考えた。この属は、1986 年にデンマークの科学者 Signe Frederiksen によって改訂された。彼は、前述の異なる分類群をTaeniatherum caput-medusaeの亜種とした。[17]
亜種カプトメデューサエはヨーロッパ原産種で、主にスペイン、ポルトガル、南フランス、アルジェリア、モロッコに限定されています。亜種クリニタムはギリシャとバルカン半島から東のアジアにかけて見られ、亜種アスペルムの分布範囲は他の2つの亜種と完全に重複しています。[17]
アジアでは、メデューサヘッドはトルクメニスタン、イラン、シリア、イスラエル北部に広く分布し、低山や高原地帯に生息しています。これは農業用および放牧地用の雑草です。窒素に富んだ土壌を好み、石や砂利の多い土壌でよく見られます。この雑草の炭化した種子は、イランの初期の農業考古学遺跡で発見されています。種子は、羊や山羊の飼育の初期の時代に対応する地層で最初に発見されました。[17]
ライフサイクルと生育習慣
メデューサヘッドは冬季一年草で、秋に発芽し、冬から早春にかけて根が伸びる。根が早く伸びて土壌の奥深くまで伸びるため、水分を巡って在来植物と競合する。早春に花を咲かせ、6月か7月には小さな棘で覆われた種子が成熟する。棘は種子が家畜、人間、または通り過ぎる車に付着するのを助ける。草が成長するにつれてシリカが蓄積され、ライフサイクルの初期を除いて家畜にとって食べられなくなる。草は高密度の落葉層を形成し、シリカ含有量のため落葉は他の植物よりもゆっくりと分解する。この落葉は在来植物の成長を抑制しながら自身の種子の発芽を促し、数年後には大量の乾燥燃料を作り出し、山火事を引き起こす可能性がある。[14]
メデューサヘッドの密度は、1平方フィートあたり数百から2,000本までさまざまです。このばらつきは、年間降水量、土壌の種類、およびその地域の他の植生に直接関係しています。研究によると、メデューサヘッドは適応性が高く、1平方フィートあたり1,000本よりも1株の密度でより多くの種子を生産できることが示唆されています。[14]他のほとんどの一年生植物よりも遅く成熟するため、他の一年生植物が茶色であるときに明るい緑色であることが多いため、簡単に識別できます。成熟すると、紫色の色合いに変わり、最終的には黄褐色になります。[14]このユニークなフェノロジー特性は、この侵入種の管理に利用できます。最近開発された航空カラー赤外線（CIR）画像での緑度を評価する方法は、正規化植生指数（NDVI）値を使用してメデューサヘッドと他のより望ましい種を区別することで、土地管理者が制御方法が必要な場所を決定するのに役立ちます。[18]
メデューサヘッドの種子は比較的短い距離しか分散せず、植物からの距離が長くなるにつれて分散は減少します。種子は移動する物体に付着して分散するのに非常によく適応しています。メデューサヘッドの種子分散期間が7月から10月まで比較的長いのは、動物に付着する可能性を高めるための適応である可能性があります。 [19]
識別
メデューサヘッドの高さは20～60センチメートルです。[20]細くて弱い茎を持ち、基部で枝分かれすることがよくあります。小麦やライ麦に似た穂状の花序を持ちます。穎花には長い芒があり、小穂には短い芒があり、種子の頭が層状になっています。[21]芒は乾燥するとねじれて四方八方に広がり、神話のメデューサの蛇に覆われた頭に似ています。芒の棘は種子が土に浸透するのを助けます。[22]穀物のような種子は、土壌中で何年も生存する可能性があります。[14]
野生動物と放牧への影響
メデューサヘッドに侵食された土地の放牧能力は最大80％減少する可能性があります。[23]野生生物の生息地と生物多様性も被害を受け、雑草は最終的に生態系機能の変化につながる可能性があります。メデューサヘッドがセージブラシに依存する種に与える影響についてはほとんど言及されていません。メデューサヘッドは、鳥にとって重要な生息地を提供する植物群落を置き換えるため、セージライチョウ（セントロセルカス属）の減少を悪化させる可能性があります。 [23]
ミュールジカやイワシャコなどの他の種は、メデューサヘッドが豊富な地域を避ける傾向がある。メデューサヘッドは良い食料源ではないからだ。ミュールジカの場合、オレゴン州の研究では、メデューサヘッドの広大な群落があったにもかかわらず、それらの地域は（他の植物群落と比較して）ミュールジカの餌場として冬、夏、秋に最も好まれず、春には順位が低かったことがわかった。この摂食量の減少は、シカが食べないメデューサヘッドの優位性と、それに伴う雑草の不足に関係していた。[24]イワシャコは、他に選択肢がなければメデューサヘッドの種子（穎果）を摂取する。しかし、メデューサヘッドの種子を自由に食べられると、体重が大幅に減少した。糞の中にはほとんど損傷を受けていない種子が見つかったため、鳥によるメデューサヘッドの消化率は低かったことが示唆された。[25]
制御方法
単一の防除方法では、クラゲを根絶することはできません。最良の結果を得るには、多くの場合、以下の方法のうち 2 つ以上を組み合わせた総合的害虫管理を使用する必要があります。
機械
耕起とディスク耕は、機械的な防除法の2つです。どちらの方法も、メデューサヘッドを効果的に防除し、次の生育期に65%から95%の蔓延を減らすことができます。機械的な防除だけでメデューサヘッドを根絶することはほぼ不可能ですが、化学的な防除や植生回復を伴えば、根絶の可能性は劇的に高まります。[14]
燃焼
火は、牧草地の状態を改善する低コストの方法であると考えられることが多い。メデューサヘッドの駆除では、火が注目されてきた。なぜなら、メデューサヘッドが蔓延している地域の多くは、他の処理には岩や傾斜が大きすぎるからである。カリフォルニアでは、火によるメデューサヘッドの駆除はさまざまな結果となった。ある地域では、より望ましい植物群落が火災後に戻ったが、他の地域では、メデューサヘッドが火災後も優勢であり続けた。メデューサヘッドを燃やす際には、いくつかのガイドラインに従う必要がある。焼却は、晩春に種子が柔らかい生地の段階（種子を絞ると乳状の物質が滲み出る段階）にあるときに行うべきである。最初の火は、風に向かって燃やすことで簡単に達成できる、ゆっくり燃える火であるべきである。これにより、火が急速に進むのを防ぎ、その年の牧草が燃やされ、最高気温の期間がメデューサヘッドの穢れを死滅させるのに十分な長さになるようにする。生存可能なメデューサヘッドの穢れは、ほぼ完全に落葉と土壌表面で見つかる。[26]
焼却の有効性に関する過去の研究は、研究者に誤った期待を与えた可能性がある。穎果は温度依存の厳しい後熟条件があり、成熟後約180日間は10℃以上の温度では種子の発芽が妨げられる。これらの条件が満たされていれば、焼却された区画の落葉や土壌から採取したクラゲ頭の穎果の多くは生存可能であった。種子は後熟期間中に発芽しなかったため、研究者は焼却によって実際よりも多くの成果を上げていると誤解していた。[26]
化学薬品
化学的な防除は、他の防除方法と併用すると効果的です。種子ができる前の早春にグリホサート（ラウンドアップ）を 0.375 ポンド/エーカーで散布すると、良い結果が得られます。このタイミングで散布すると、成長期の後半に成長する非標的種への被害も抑えられます。研究では、化学薬品散布前に焼却する方が化学薬品のみよりも効果的であることが示されています。[ 14] 1960 年代後半、米国のさまざまな地域でパラコートがメデューサヘッド防除に効果的かどうかを調査しました。この調査では、パラコートはカリフォルニア州のメデューサヘッド防除に効果的でしたが、ネバダ州リノの草を抑制しませんでした。これは、メデューサヘッドの蔓延に対する散布と再播種を同時に行う効果的な除草剤は存在しないことが判明したため、重要でした。[27]
生物学的
メデューサヘッドは、クラウンロット病やテイクオール病などの特定の根腐れ菌に感染しやすいことがわかったが、ベアパッチ病、褐色根腐れ病、およびコモンルートロット病には感染しにくいことがわかった。これらの病気は根の総重量を減らさなかったが、テイクオール病は地上部のシュート全体の乾燥重量を大幅に減らした。土壌媒介病原体は、病気の環境条件が最適化されている限り、イネ科植物に深刻な影響を及ぼす可能性がある。テイクオール病は土壌水分量の多い場所で生育する植物に関連しており、クラウンロット病と同様にメデューサヘッドにも影響を与えた。対照的に、クラウンロット病は水分ストレスを受けた植物に最も大きな影響を与えたため、米国西部の乾燥地域でイネ科雑草の効果的な生物学的防除となる可能性がある。また、ウエスタンウィートグラスなどの望ましいイネ科植物に重大な悪影響を与えなかったことからも有望である。[28]
放牧
放牧だけでは、メデューサヘッドの駆除には適していません。最良の結果を得るには、放牧を統合プログラムの一部として使用します。放牧のタイミングと期間が適切に管理されている限り、これは効率的な管理ツールです。たとえば、放牧を植生回復と併せて行う場合、望ましい草は放牧前に定着していなければなりません。そうでなければ、植生回復は無駄になります。望ましい草が冬または早春までにライフサイクルを終えている地域では、この時期に放牧すると、メデューサヘッドを減らすことができます。まだ生長段階にあるはずなので、家畜にとってより食べやすいです。晩春、夏、秋の放牧は、牛がメデューサヘッド以外の種を食べるため、メデューサヘッドに競争上の優位性を与えることになるため、推奨されません。家畜の放牧が成熟したメデューサヘッドの群落を制御するために使用される方法である場合、家畜を雑草のない場所に移動させる前に、10日から2週間、家畜を保管場所に移動させ、雑草のない飼料を与えなければならない。これにより、家畜を通過した種子がメデューサヘッドのない場所で発芽するのを防ぐことができる。[14]
復元
植生回復は、メデューサヘッド管理計画の一部であるべきである。メデューサヘッドを最初に制御しなければ、蔓延した地域に再び種をまくことは成功しない。既存のメデューサヘッドを制御し、特に種子を生成させないようにし、土壌の種子バンクも減らさなければならない。これには通常、土壌の水分と生育条件に応じて2〜3年かかる。この後、望ましい種の苗が定着する。耕作処理とそれに続く除草剤処理を組み合わせると、雑草を制御し、望ましい植物の成長を促進するのに最も効果的である。スクイレルテール、ブルーバンチウィートグラス、クレステッドウィートグラス、インターミディエイトウィートグラス、サーバーズニードルグラス、ニードルアンドスレッド、インディアンライスグラス、サンドバーグブルーグラス、シープフェスクはすべて、米国西部で以前にメデューサヘッドに侵食された地域を改修する際に効果的な競合草である。[14]
防止
メデューサヘッドの種子は人間、動物、車両に付着して広がることが多いため、メデューサヘッドの蔓延を防ぐためには、これらの交通を制限することが推奨されます。約3メートルの狭い封じ込めゾーンは、メデューサヘッドの周辺地域への侵入を効果的に抑制します。[19]
大型多年生草本が高密度に生息する植物群落は、メデューサヘッドの侵入に対してより耐性があるため、大型多年生草本を促進・維持するための牧草地管理は、メデューサヘッドの拡散を防ぐために重要です。これにより、新たな蔓延の発生は減少しますが、管理を成功させるには、新たな蔓延を探し出して根絶する必要もあります。大規模な蔓延を抑制するよりも、新たな蔓延を抑制する方が効果的であり、多くの場合、より実現可能です。[23]
たとえ新たな蔓延を防止し、防除する試みが完全に成功しなかったとしても、これらの努力は蔓延速度を遅らせ、研究者や土地管理者に、よりよい予防、回復、防除方法を開発する時間を与えるだろう。また、蔓延速度を遅らせることは、蔓延のリスクが最も高い地域の牧草地の健全性と生産性を促進するのに役立つ。積極的な予防プログラムがなければ、この雑草は蔓延し続け、その悪影響は生態学的および経済的に拡大し続けるだろう。メデューサヘッドの管理は1エーカー当たり高額に思えるかもしれないが、蔓延を管理することで保護されるすべてのエーカーを考慮すると、価格は非常にリーズナブルである。そして、土地価格の上昇を考慮すると、メデューサヘッドの侵入による生産損失を相殺するために追加のエーカーを購入する場合と比較して、個々の畜産農家にとってメデューサヘッド管理のコストは急速にリーズナブルになってきている。[23]
参考文献
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タイプ標本: Taeniatherum crinitum (Schreb.) Nevski
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- ^ Grassbase – 世界オンライン草花
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外部リンク
- 種のプロフィール - Medusahead (Taeniatherum caput-medusae)、国立侵入種情報センター、米国国立農業図書館。Medusahead に関する一般情報とリソースを一覧表示します。
- 侵入草と覇権草ガイドの Medusahead (Taeniatherum caput-medusae)
- カリフォルニア大学バークレー校のCalPhotos写真データベースにある Taeniatherum caput-medusae