火災の生態

サンバーナーディーノ山脈で燃え上がる古い火国際宇宙ステーションから撮影された画像)

火災生態学は、生態系における火災が関与する自然プロセスと生態学的影響、火災と生態系の非生物的および生物的構成要素との相互作用、生態系プロセスとしての役割に関係する科学分野です。多くの生態系、特に草原サバンナチャパラル針葉樹林は、生息地の活力と再生に不可欠な要素として火とともに進化してきました[1]火災の影響を受けた環境にある多くの植物種は、発芽、定着、または繁殖に火を使用します。山火事の鎮圧これらの種だけでなく、それらに依存している動物たちも危険にさらしています。[2]

米国の山火事鎮圧運動は歴史的に、山火事は自然に有害であると信じる世論を形成してきましたしかし、生態学的研究は、火災が多くの自然生息地の機能と生物多様性にとって不可欠な要素であり、これらのコミュニティ内の生物が自然の山火事に耐え、さらにはそれを利用するように適応していることを示しています。より一般的には、火災は現在、洪水暴風地滑りと同様、種の進化を促し、生態系の特性を制御する「自然撹乱」とみなされています。[3]

消火活動は、他の人為的環境変化と相まって、自然生態系に予期せぬ影響をもたらした可能性があります。米国の大規模な山火事の一部は、長年にわたる消火活動と、火災に適応した生態系への人々の拡大の継続、および気候変動が原因であるとされている。[4]土地管理者は、自然の火災体制をどのように回復するかという難しい問題に直面していますが、多くの状況では山火事の燃焼を許可することがおそらく最も低コストで最も効果的な方法です。[5]

火災コンポーネント

フロリダの松林における一連のパノラマ写真
フロリダ パンサー NWR の写真ポイントで撮った写真の組み合わせ。写真はパノラマであり、監視ポイントから 360 度のビューをカバーしています。これらの写真は火傷前から火傷後 2 年後までのものです。

火災体制は、火災の特徴と、火災が特定の生態系とどのように相互作用するかを説明します。[6]その「深刻度」は、火災が生態系に与える影響を指すために生態学者が使用する用語です。通常、焼失面積の推定値、その地域に関連する重症度、火災の危険性を検出できるリモートセンシングなどのツールを使用して調査されます。[7]生態学者はこれをさまざまな方法で定義できますが、1 つの方法は植物の枯死率の推定によるものです。火は 3 つのレベルで燃えます。地上火災は有機物が豊富な土壌を焼き尽くします。表面火災は、地面に横たわっている枯れた植物物質を焼き尽くします。冠火は低木や木のてっぺんで燃えます。生態系では通常、3 つすべてが混在しています。[8]

火災は乾季に発生することが多いですが、地域によっては落雷が多発する時期にも山火事がよく発生することがあります。特定の場所で数年にわたって火災が発生する頻度は、特定の生態系で山火事がどの程度頻繁に発生するかを示す尺度となります。これは、特定の現場での火災の平均間隔、または同等の指定された地域での火災の平均間隔として定義されます。[8]

消火線の単位長さあたりに放出されるエネルギー (kW m -1 ) として定義され、山火事の強度は次のように推定できます。

  • の産物
    • 線形拡散率 (ms -1 )、
    • 低い燃焼熱 (kJ kg -1 )、
    • 単位面積あたりの燃焼燃料質量、
  • あるいは炎の長さから推定することもできます。[9]
2003年ビクトリア州東部の高山森林火災で焼失したラジアータパイン農園(オーストラリア)

非生物的反応

火災は、加熱と燃焼プロセスを通じて土壌に影響を与える可能性があります。燃焼プロセスによって引き起こされる土壌の温度に応じて、低温域での水の蒸発から土壌有機物の燃焼、炭として知られる発熱性有機物の形成まで、さまざまな影響が起こります[10]

火災は、酸化、揮発、浸食、水による浸出などのさまざまなメカニズムを通じて土壌栄養素に変化を引き起こす可能性がありますが、栄養素の大幅な損失が発生するには通常、高温でなければなりません。しかし、土壌で利用できる栄養素の量は通常、生成される灰によって増加し、分解によって栄養素がゆっくりと放出されるのとは対照的に、これはすぐに利用可能になります。[11]岩石の剥離 (または熱剥離) は岩石の風化を促進し、一部の栄養素の放出を促進する可能性があります。

火災後の土壌の pH の上昇は一般的に観察されますが、これはおそらく炭酸カルシウムの形成と、その後の温度がさらに上昇した際のこの炭酸カルシウムの酸化カルシウムへの分解によるものと考えられます。[10]また、灰により土壌中のカチオン含有量が増加し、土壌の pH が一時的に上昇することも原因である可能性があります。土壌の加熱と土壌中の栄養分の増加により、土壌中の微生物の活動も増加する可能性がありますが、火災後には土壌の表層で微生物が完全に失われることも研究で判明しています。[11] [12]全体として、火災後はのせいで土壌はより塩基性になる (pH が高くなる)燃焼。火災は高温で新たな化学反応を引き起こし、粘土含有量や土壌の空隙率に影響を与え、土壌の質感構造を変えることさえあります。

火災後の植生の除去は、土壌表面への日射量の増加による日中の土壌温度の上昇や夜間の放射熱の損失による冷却の増大など、土壌にいくつかの影響を引き起こす可能性があります。雨を遮る葉が少ないと、土壌表面に到達する雨も多くなり、水を吸収する植物が少なくなると、土壌中の水分量が増加する可能性があります。ただし、灰は乾燥すると撥水性になるため、実際には水分含有量と利用可能性が増加しない可能性があります。[13]

生体反応と適応

松林の同じ部分を撮った 2 枚の写真。 どちらも、少なくとも木の途中で黒くなった樹皮が見られます。 最初の写真には表面の植生が著しく欠けていますが、2 番目の写真には林床の小さな緑の草が写っています。
エストニア、ラヘマー国立公園のハラ湿原に隣接する北方松林で発生した山火事後の生態学的遷移写真は火災から1年後と2年後に撮影されたものです。

火災への適応は、山火事から生き残ったり、山火事によって生み出された資源を利用したりするのに役立つ植物や動物の特性ですこれらの特性は、動植物が火災時の生存率を高めたり、火災後に子孫を繁殖したりするのに役立ちます。植物も動物も火災後に生き残り、繁殖するための複数の戦略を持っています。山火事が発生しやすい生態系の植物は、多くの場合、その地域の火災状況に適応して生き延びます。このような適応には、熱に対する物理的保護、火災後の成長の促進、火災を促進し競争を排除する可能性のある可燃性物質などが含まれます。

たとえば、ユーカリ属の植物には、火を促す可燃性の油と、熱や乾燥に耐える硬い葉の葉が含まれており、耐火性の低い種に対する優位性を確保しています。[14] [15]密な樹皮、脱落する下枝、外部構造内の高い水分も、樹木を温度上昇から守る可能性があります。[16]耐火性の種子と火災後に発芽する予備芽は、先駆種に代表されるように、種の保存を促進します。煙、焦げた木、熱は、セロチニンと呼ばれるプロセスで種子の発芽を刺激します[17]燃えている植物から出る煙にさらされると、次のような症状が起こります。オレンジブテノリドの生成を誘導することにより、他の種類の植物の発芽を促します。[18]

植物

ロッジポールの松ぼっくり

植物は火に対処するために多くの適応を進化させてきました。これらの適応のうち、最もよく知られているものの 1 つはおそらく発火であり、種子の成熟と放出が全体的または部分的に火または煙によって引き起こされます。この行動はしばしば誤ってセロチニンと呼ばれますが、この用語は実際には、何らかの刺激によって活性化される種子放出のより広いカテゴリーを指します。すべての発火性植物はセロチン性ですが、すべてのセロチン性植物が発火性であるわけではありません(いくつかは壊死性、湿性、乾燥性、乾性性、またはそれらの組み合わせです)。一方、トリガーによって活性化される種子の発芽を発火と混同しないでください。それは生理的休眠として知られています

たとえば、カリフォルニアのチャパラルコミュニティでは、一部の植物の葉が可燃性の油で覆われており、激しい火災を引き起こします。[19]この熱により、火によって活性化された種子が発芽し(休眠の一例)、若い植物は焼けた風景の中での競争の欠如を利用することができます他の植物には、煙で活性化する種子や火で活性化する芽があります。逆に、ロッジポールパイン( Pinus contorta )の球果は発火性です。樹脂で密閉されており、火で溶けて種子が放出されます。[20]日陰に耐性のないジャイアントセコイアを含む多くの植物種(Sequoiadendron giganteum)は、火を使って樹冠に隙間を作り、光を取り込み、その苗木が他の種の耐陰性の高い苗木と競合して定着できるようにします。[21]植物の静止した性質​​により火災を避けることができないため、植物種は耐火性、耐火性、または耐火性のみである可能性があります。[22]

耐火性

耐火性の植物種は非常に可燃性が高い傾向があり、火災によって完全に破壊されます。これらの植物とその種子の中には、火災後にコミュニティから消えてしまい、戻らないものもあります。子孫が次の世代まで生き残れるように適応した人もいます。「偏性播種装置」は、火災によって活性化される大きな種子バンクを備えた植物で、火災後に急速に発芽、成長、成熟し、次の火災の前に種子バンクを再生して更新します。[22] [23]種子には、火災によって放出される 成長ホルモン カリキンによって活性化される受容体タンパク質 KAI2 が含まれている可能性があります[24]

耐火性。オーストラリアの山火事後の典型的な再成長。

耐火性

耐火種は、ある程度の燃焼に耐え、火災による被害にもかかわらず成長を続けることができます。これらの植物は「レスプラウター」と呼ばれることもあります生態学者は、レスプラウターの一部の種は火災後の回復と再成長を助けるために根に余分なエネルギーを蓄えることを示しました。[22] [23]たとえば、オーストラリアの山火事の後、マウンテン グレイ ガムの木 (ユーカリプタス サイペロカルパ) は、木の根元から幹を上って頂上に向かって大量の葉の新芽を出し始めます。まるで若い緑の葉で完全に覆われた黒い棒のようです。

耐火性

耐火性の植物は、特有の火災状況下でもほとんど被害を受けません。これらには、可燃部分が地表火災より高い位置にある大木が含まれます。成熟したポンデローサパイン( Pinusponderosa ) は、成熟するにつれて下部の脆弱な枝を落とすため、深刻度の低い火災では樹冠の損傷をほとんどまたはまったく受けない樹種の例です。[22] [25]

動物、鳥、微生物

山火事の中やその周囲で狩りをするタカの混合群れ

植物と同様に、動物も火に対処するさまざまな能力を示しますが、生き残るために実際の火を避けなければならないという点でほとんどの植物とは異なります。鳥は巣を作るときに弱いかもしれませんが、通常は火災から逃れることができます。実際、彼らは火災から逃げる獲物を捕まえ、その後すぐに焼けた場所に再定着することができることで利益を得ることがよくあります。実際、世界中の多くの野生生物種は、生息地の形成と維持を火災に依存する生態系で繰り返される火災に依存しています。[26]いくつかの人類学的および民族鳥類学的証拠は、火を採食する猛禽類の特定の種が、獲物を追い出すために意図的に火の伝播を行う可能性があることを示唆しています。[27] [28] 哺乳類多くの場合、火災から逃げたり、穴を掘ることができる場合は隠れ場所を探したりすることができます。両生類爬虫類は、地面に穴を掘ったり、他の動物の巣穴を利用したりして炎を避けることがあります。特に両生類は、水や非常に湿った泥の中に避難することができます。[22]

一部の節足動物も火災の際に避難しますが、実際には熱と煙に引き寄せられて危険にさらされる節足動物もいます。[29] 土壌中の微生物の耐熱性はさまざまですが、土壌の深部にあるほど火災に耐えられる可能性が高くなります火の強さが低く、炎が素早く通過し、土壌が乾燥していることも効果があります。火が消えた後の利用可能な栄養素の増加により、火の前よりも大きな微生物群集が生じる可能性があります。[30]一般に真菌と比較して細菌の耐熱性が高いため、火災の重症度、土壌中の微生物の深さ、植物の覆いの有無に応じて、火災後に土壌微生物の個体群の多様性が変化する可能性があります。 。[31]シリンドロカルポン デストラクタンなどの特定の菌類は、他の微生物による焼けた土壌の再増殖を阻害する燃焼汚染物質の影響を受けないと思われるため、火災による混乱を乗り越えて再定着して競争する可能性が高くなります。その後、他の真菌種が発生します。[32]

火災と生態系の継承

火災の挙動は生態系ごとに異なり、それらの生態系の生物はそれに応じて適応してきました。包括的な一般性の 1 つは、すべての生態系において、火災はさまざまな生息地パッチのモザイクを作成し、その地域は焼かれたばかりの地域から長年火災の影響を受けなかった地域に及ぶということです。これは生態学的継承の一形態であり、火災による破壊の後、新たに焼かれた場所が継続的かつ方向性のある植民地化段階を経て進行します。[33] 生態学者は通常、連続的に発生する植生の変化を通じて遷移を特徴づけます。火災の後、最初に再定着する種は、すでに土壌に種子が存在する種、または種子を持った種が燃えたエリアに素早く移動できる種です。これらは一般に成長が早く、光を必要とし、日陰に耐えられない草本植物です。時間が経つにつれて、成長が遅く日陰に強い木本種が一部の草本植物を抑制するようになります。[34]針葉樹は初期の継代種であることが多いが、火がない場合には広葉樹がそれらに取って代わることが多い。したがって、多くの針葉樹林自体が、繰り返される火災に依存しています。[35]自然火災と人間による火災は両方とも、泥炭地から低木地、森林、熱帯の景観に至るまで、あらゆる生態系に影響を与えます。これは、エコシステムの構造と機能の方法に影響を与えます。山火事は常に自然発生的に発生していましたが、近年、山火事の頻度が急速に増加しています。これは主に、降水量の減少、気温の上昇、人為的発火の増加によるものです。[36]

さまざまな種の植物、動物、微生物が、この継承プロセスのさまざまな段階を利用することに特化しており、これらのさまざまな種類のパッチを作成することによって、火は景観内にさらに多くの種が存在できるようにします。土壌の特性は、気候や地形と同様に、火災に適応した生態系の特定の性質を決定する要因となります。火災の周波数が異なると、連続する経路も異なります。火災の間隔が短いと、種子バンクの再構築に時間がかかるため樹種が消失することが多く、その結果、草やヤマブシなどのより軽い種子の種に置き換えられることになる[37]。

https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/

さまざまな生態系における火災の例

森林

doi.org/..

軽度から中程度の火災が森林の 下層部で燃え上がり、小さな木や草本の地上覆いが失われます。深刻な火災は樹冠を焼き尽くし、主要な植生のほとんどを枯らしてしまいます。樹冠火災は、林冠内の火を維持するために地上燃料からの支援を必要とする場合 (受動的樹冠火災)、または地上燃料の支援とは独立して樹冠内で火が燃える場合があります (能動的樹冠火災)。深刻度の高い火災は、複雑な初期のセサミ林の生息地、つまり生物多様性の高い障害林を生み出します。森林が頻繁に燃え、植物の落葉の蓄積が少なくなると、地下の土壌温度はわずかに上昇するだけで、土壌深くにある根に致命的な影響を与えることはありません。[29]森林の他の特性も森林への火災の影響に影響しますが、気候地形などの要因も火災の深刻さと火災の範囲を決定する上で重要な役割を果たします。[38]火災は干ばつの年に最も広範囲に広がり、斜面上部で最も激しくなり、生育する植生の種類に影響されます。

ブリティッシュコロンビア州の森林

カナダでは、森林が国土の約 10% を占めていますが、国内の鳥類と陸生哺乳類の 70% が生息しています。自然の火災体制は、ブリティッシュ コロンビア州最大 12 種類の森林で多様な脊椎動物種の集合体を維持する上で重要です[39]さまざまな種が、倒木や瓦礫などの火災の後に起こる遷移、再成長、生息地の変化のさまざまな段階を利用するように適応してきました。その大きさや強さなどの最初の火災の特徴は、その後の生息地に異なる進化をもたらし、脊椎動物の種が焼けた地域をどのように利用できるかに影響を与えます。[39]森林火災の強さの時間の経過に伴う変化は、ブリティッシュコロンビア州中部の地域で 1600 年以降の期間にわたって研究されており、規制が導入されて以来の火災抑制と一致しています[40]

低木地帯

ネバダ州の低木地や草原では、落雷による山火事が頻繁に発生しています

低木火災は通常、林冠に集中し、低木同士が十分に接近している場合には継続的に広がります。低木地帯は通常乾燥しており、特に丘の斜面では揮発性の高い燃料が蓄積しやすいです。火災は、水分が最も少なく、燃料物質の死滅が最も多い経路をたどります。燃焼中の表面および地下の土壌温度は、燃焼の中心が地面に近いため、一般に森林火災の温度よりも高くなりますが、これは大きく異なる場合があります。[29]低木地やチャパラルでよく見られる植物には、マンザニタチャミスコヨーテ ブラッシュなどがあります。

カリフォルニアの低木地帯

一般にチャパラルとして知られるカリフォルニアの低木地帯は、低生育種が広く分布する植物群落で、通常はカリフォルニア海岸山脈の乾燥した傾斜地やシエラネバダ山脈の西麓にありますこの関連には、サラールトヨンコーヒーベリーウエスタンポイズンオークなど、一般的な低木や低木の形態が多数あります[41]火災後の再生は通常、これらの種の関連における主要な要因です。

南アフリカのフィンボス低木地帯

フィンボスの低木地帯は南アフリカ全土の小さな帯に発生しますこの生態系の植物種は非常に多様ですが、これらの種の大部分は偏性播種者です。つまり、火災が種子の発芽を引き起こし、それによって植物は新しいライフサイクルを開始します。これらの植物は、火災や栄養の乏しい土壌への反応として、偏性播種植物に同時進化した可能性があります。[42]この生態系では火災が頻繁に発生し、土壌の栄養分が限られているため、植物にとって最も効率的なのは、多くの種子を生産し、次の火災で死ぬことです。栄養の乏しい土壌から根が余分な利益をほとんど引き出すことができないときに、次の火災で生き残るために根に多くのエネルギーを投資することは、効率が低くなります。これらの偏性播種者が示す急速な世代時間により、この生態系の進化種分化がさらに急速に進み、その結果、非常に多様な植物群落が形成された可能性があります。[42]

草原

草原は森林や低木の生態系よりも燃えやすく、火は草本植物の茎や葉を通って移動し、たとえ強火の場合でも下にある土壌を軽く加熱するだけです。ほとんどの草原生態系では、火が主な分解モードであり、栄養素のリサイクルにおいて重要です[29]一部の草原システムでは、捕食者の圧力によって、ブラウジングまたは放牧する巨大動物の大規模な移動群れが消滅した後、初めて火災が主な分解モードとなりました。草食性の巨大動物の大規模な移動群れとそれに付随する捕食動物の機能的なコミュニティが存在しない場合、草原生態系を維持するために火を過剰に使用すると、影響を受けやすい気候では過度の酸化、炭素の損失、砂漠化が生じる可能性があります。[43]一部の草原生態系は火災にあまり反応しません。[44]

北アメリカの草原

北米では、Bromus tectorumなどの火災に適応した侵入草が火災の頻度を高め、在来種に対して選択圧を及ぼします。これは米国西部の草原にとって懸念事項です[44]

乾燥の少ない草原では、火災によって著しく変化した土壌有機物の蓄積によって示されるように、定住前の火災が放牧と連携して[45]、健全な草原生態系を作り出した[46] 。[47] [48] [49]カンザス州東部とオクラホマ州のフリントヒルズにあるトールグラス草原の生態系は、放牧と組み合わせた現在の火の使用に積極的に反応している。[50]

南アフリカのサバンナ

南アフリカサバンナでは、最近焼失した地域には新しく生えてきて、古くて丈夫な草に比べて、おいしくて栄養価の高い飼料が得られます。この新しい飼料は、継続的な放牧によって短く保たれている、焼けて放牧されていない草原の地域から大型の草食動物を引き寄せます。これらの焼けていない「芝生」では、激しい放牧に適応した植物種だけが生き残ることができます。しかし、新しく焼けた地域によって気を散らされることにより、放牧に耐えられない草が一時的に放棄された芝生に再び成長し、これらの種がその生態系内で存続できるようになります。[51]

長葉松のサバンナ

キイロピッチャー植物は、海岸沿いの平野のサバンナや平地で繰り返される火災に依存しています。

米国南東部の大部分はかつて、イネ科、スゲ、食虫植物、蘭が豊富に茂る下層林が広がる開けた長葉松林でした。これらの生態系では、火災の頻度がどの生息地よりも高く、10 年に 1 回以下でした。火がなければ、落葉樹林が侵入し、その陰で松も下層樹も消滅します。火に関連する代表的な植物には、キイロピッチャー プラントバラ ポゴニアなどがあります。このような植物の豊富さと多様性は、火災の頻度と密接に関係しています。ホリネズミガメインディゴヘビなどの希少動物も、これらの開けた草原や平林に生息しています。[52]したがって、種の構成と生物学的多様性 を維持するには、火災の回復が最優先事項となります[53]

湿地での火災

多くの種類の湿地も火災の影響を受けます。これは通常、干ばつの期間中に発生します。湿原などの泥炭土壌を含む景観では、泥炭の基質自体が燃えて、新しい池として水を補充する穴が残ることがあります。それほど激しくない火災は、蓄積されたゴミを取り除き、他の湿地植物が埋もれた種子や根茎から再生できるようにします。火災の影響を受ける湿地には、海岸湿地、湿った草原、泥炭湿地氾濫原、草原湿地、平地などがあります。[54] 湿地は泥炭中に大量の炭素を蓄えることができるため、北部の広大な泥炭地の火災の頻度は、大気の二酸化炭素レベルを制御するプロセスと地球温暖化現象に関係しています。[55] 溶存有機炭素(DOC) は湿地に豊富に存在し、その生態系において重要な役割を果たしています。フロリダ州のエバーグレーズでは、DOC のかなりの部分が「溶解した木炭」であり、湿地の生態系において火が重要な役割を果たす可能性があることを示しています。[56]

消火

火は、火災に適応した生態系内で多くの重要な機能を果たします。火は栄養循環、多様性の維持、生息地の構造において重要な役割を果たします。火災の抑制は、生態系に予期せぬ変化を引き起こす可能性があり、その生息地に依存する植物、動物、人間に悪影響を与えることがよくあります。消火活動により歴史的な火災体制から逸脱した山火事は「異常火災」と呼ばれます。[要出典]

チャパラルコミュニティ

2021年7月、ロサンゼルス近郊のタンブルウィード火災でくすぶる藪に近づく消防車

2003 年、南カリフォルニアで大規模なチャパラル山火事が発生しました。何百もの家と数十万エーカーの土地が炎上した。極端な火災気象(低湿度、低燃料水分、強風)と、8年間の干ばつによる枯死した植物物質の蓄積が、壊滅的な結末の一因となった。消火活動が燃料負荷の不自然な増加に寄与したと主張する人もいるが[57]、過去の火災データの詳細な分析により、そうではない可能性があることが示されている。[58]消火活動では南カリフォルニア礼拝堂からの火災を防ぐことができなかった。南カリフォルニアとバハの間で火災の規模と頻度が異なることを示す研究は、国境以北のより大規模な火災が消火活動の結果であることを示唆するために利用されてきたが、この意見には多くの調査者や生態学者が異議を唱えている。[59]

2003 年の火災の結果の 1 つは、焼失地域、特に過去 15 年間にすでに焼失していた地域に急速に定着した外来植物種や外来植物種の密度が増加したことです。これらの群落の低木は特定の歴史的な火災体制に適応しているため、火災体制が変化すると植物への選択圧が変化し、新たな火災後の条件をうまく利用できる外来種や外来種が有利になる可能性があります。[60]

魚の影響

ボイシ国有林は、アイダホ州ボイシ市の北と東に位置する米国の国有林ですいくつかの異常に大規模な山火事の後、魚の個体数に対する直ちに悪影響が観察され、小規模で孤立した魚の個体群に特に危険が生じました。[61]しかし、長期的には、火災は水圧変化を引き起こし、洪水を増加させ、沈泥の除去と良好な生息地基質の堆積につながることで、魚の生息地を活性化すると考えられます。これにより、これらの改善されたエリアに再定着できる魚の火災後の個体数が増加します。[61]

管理ツールとしての火

アイオワ州オークサバンナでの規定火傷

修復生態学は、人間が生態系に引き起こした変化の一部を元に戻すか、緩和する試みに与えられた名前です。制御された燃焼は、修復および管理の手段として現在大きな注目を集めているツールの 1 つです。生態系に火を適用すると、防火によって悪影響を受けた種の生息地が生み出される可能性があり、また、除草剤や殺虫剤に頼らずに外来種を制御する方法として火が使用される可能性があります。しかし、土地管理者が生態系をどのような状態に回復することを目指すべきか、特にそれが人類以前の状態なのか、それともヨーロッパ人以前の状態なのかについては議論がある。ネイティブ アメリカンの火の使用は、自然の火とともに、歴史的に多様性を維持してきました。北アメリカのサバンナ[62] [63]管理者がいつ、どのように、どこで火を管理ツールとして使用すべきかは議論の対象となっている。

グレート プレーンズ ショートグラスの大草原

家畜の大量放牧と火災抑制の組み合わせにより、グレートプレーンズにある短草草原生態系の構造、構成、多様性が劇的に変化し、多くの地域で木本種が優勢になり、耐火性の外来種が促進されています。木質物質の分解が遅い半乾燥生態系では、栄養素を土壌に戻し、草原が高い生産性を維持できるようにするために、火は非常に重要です。

火災は生長期や休眠期に発生する可能性がありますが、休眠期に管理された火災は、ショートグラス草原の草地や森林の覆い、生物多様性、植物の栄養素の摂取量を増やすのに最も効果的です。[64]しかし、管理者は、在来の生態系の完全性を回復したいのであれば、外来種や外来種が火災にどのように反応するかについても考慮する必要があります。たとえば、ミシガン州のトールグラス草原に生息する外来種のヤグルマソウ( Centaurea maculosa )を火で防除できるのは夏だけです。これは、ヤグルマソウのライフサイクルの中で、生殖成長にとってこの時期が最も重要な時期だからです。[65]

米国シエラネバダの混合針葉樹林

米国シエラネバダの混合針葉樹林では、かつては地域に応じて 5 年から最大 300 年の範囲で火災が発生する間隔がありました。標高が低い場所では火災の再発間隔がより頻繁になる傾向がありましたが、より高く湿った場所では火災の間隔が長くなりました。ネイティブアメリカンは秋と冬に火を放つ傾向があり、高地にある土地は一般的に夏の間だけネイティブアメリカンによって占領されました。[66]

フィンランドの北方林

生息地の面積と質の低下により、多くの種の個体群が国際自然保護連合によってレッドリストに登録されていますフィンランドの北方林の森林管理に関する研究によると、保護区外の地域の生息地の質を改善することは、絶滅の危機に瀕している枯れ木に依存する甲虫の保護活動に役立つ可能性があります。これらの甲虫とさまざまな種類の菌類は、どちらも生き残るために枯れ木を必要とします。原生林はこの特別な生息地を提供できます。しかし、フェノスカンディアンの北方森林地帯のほとんどは木材として使用されているため、保護されていません。枯れ木のある森林地帯の制御された燃焼と樹木保持の使用と、絶滅危惧種の甲虫に対するその効果が研究されました。この研究では、管理の最初の1年後、火災処理前と比較して、種の数が豊富かつ豊富に増加したことが判明しました。樹木の保持率が高く、枯れ木が豊富な場所では、翌年もカブトムシの数が増え続けました。[67]

オーストラリアのユーカリの森

オーストラリアのユーカリの原生林の多くは保護指定されています。ユーカリ グランディスのような種は生存のために火に依存しているため、これらの森林の管理は重要ですいくつかのユーカリの種には、新しい芽が発芽できる芽を含む根の膨らんだ構造であるリグノチューバーを持たないものがいくつかあります。火災の際、リグノチューバーは植物の再建に役立ちます。一部のユーカリにはこの特定のメカニズムが備わっていないため、森林火災の管理は、豊かな土壌を作り、競合他社を殺し、種子の放散を可能にすることで役立ちます。[68]

経営方針

アメリカ

米国の消防政策には、連邦政府、各州政府、部族政府、利益団体、および一般の人々が関与します。消防政策に関する連邦政府の新たな見通しは、生態学の進歩と並行しており、多くの生態系がその多様性と自然過程の適切な維持を撹乱に依存しているという見解に向かって進んでいる。火災管理においては依然として人間の安全が最優先事項ですが、米国政府の新たな目標には生態系の長期的な視点が含まれています。最新のポリシーにより、管理者は特定の状況における私有財産やリソースの相対的な価値を判断し、それに応じて優先順位を設定できるようになります。[20]

火災管理における主な目標の 1 つは、「スモーキー ベア」の火災抑制精神を抑制し、定期的な自然火災の利点を国民に紹介する ために、公教育を改善することです。

こちらも参照

参考文献

  1. ^ デラサラ、ドミニク A.; チャド・T・ハンソン(2015年7月7日)。混合重大度火災の生態学的重要性ISBN 9780128027493
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外部リンク

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  • Nature Conservancy の消防関係者向け Web サイト - Fire Ecology
  • 自然保護団体: 私たちが火を扱う理由
  • 国際森林火災ジャーナル
  • 火災生態ジャーナル
  • 火災および環境研究への応用
  • Word Spy - パイロ地理学