森林生態学

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森林生態学は、相互に関連するパターン、プロセス、植物相動物相および森林の生態系に関する科学的研究です。[1]森林の管理は、林業造林、および森林管理として知られています。森林生態系は、その地域のすべての植物、動物、および微生物 (生物成分) からなる自然の森林単位であり、環境のすべての非生物的 (非生物的) 要因と共に機能しています。[2]

周囲の問題

森林は、地球規模の生態系において非常に重要な役割を果たしています森林は地球の酸素の約 28% を生成し (大部分は海洋プランクトンによって生成されます) [3]、何百万人もの人々の家としても機能し、何十億もの人々が何らかの形で森林に依存しています。同様に、世界の動物種の大部分が森林に住んでいます。だからこそ絶対に守らなければならない。森林生態学は、森の生命を理解するのに役立ちます。生物がどのように行動し、生き、生き残るかを示しています。さらに、森林生態学は、森林の繁栄過程を理解することを試みています。同様に、多くの森林は、燃料や木材製品などの経済目的にも使用されています。したがって、森林がどのように管理されているかを理解することも、森林生態学の目標です。[4]

生態学の他の分野との関係

多くの木が保存と長寿のために管理されている北カリフォルニアの森のセコイアの木

森林生態学は、生物指向の生態学分野の 1 つの分野です (生態系の組織レベルや複雑さ、たとえば人口コミュニティの生態学に向けられた分野とは対照的です)。このように、森林は、個々の生物から生態系まで、多くの組織レベルで研究されています。ただし、森林という用語は複数の生物が生息する地域を意味するため、森林生態学はほとんどの場合、人口コミュニティ、または生態系のレベルに集中します。論理的には、樹木は森林研究の重要な構成要素ですが、多種多様な他の生命体やほとんどの森林の非生物的構成要素は、野生生物土壌 栄養素などの他の要素がしばしば焦点であることを意味します. したがって、森林生態学は、生態学研究の非常に多様で重要な分野です。[引用が必要]

森林生態学は、陸生植物生態学の他の分野と特性と方法論的アプローチを共有していますが、樹木の存在は、独特の大きなサイズと高さによって作成される多種多様な森林構造の可能性により、森林生態系とその研究を多くの点でユニークにします。他の陸生植物と比較した樹木の様子。

コミュニティの多様性と複雑さ

268 の森林脊椎動物種 (455 個体群) の森林専門家指数の全体的な減少、1970 年から2014 年、国連食糧農業機関の出版物 The State of the World's Forests 2020 より。森林、生物多様性、および人々 – 概要[5]

樹木は他の植物生命体よりも大きく成長できるため、多種多様な森林構造 (または人相) の可能性があります。さまざまなサイズと種の樹木の可能な無限の空間配置は、日射量、温度、相対湿度風速などの環境変数が長距離と短距離で大幅に変化する可能性がある、非常に複雑で多様な微小環境を生み出します。さらに、森林生態系のバイオマスの重要な部分は地下にあることが多く、土壌構造、水の質と量、およびさまざまな土壌栄養素のレベルが大きく異なる可能性があります。[6]したがって、森林はしばしば非常に他の陸生植物群落と比較して異質な環境。この異質性は、植物と動物の両方の種の大きな生物多様性を可能にします。木生シダなどの一部の構造は、他のさまざまな種のキーストーン種である可能性があります。[7]

森林内の多くの要因が生物多様性に影響を与えます。野生生物の数と生物多様性を高める主な要因は、森林内に多様な樹種が存在し、老朽化し​​た木材の管理すら行われていないことでした。[8]たとえば、野生の七面鳥は、不均一な高さや林冠の変化が存在し、老朽化し​​た木材管理によってもその数が減少している場合に繁栄します。

自然の攪乱事象を模倣する森林管理技術 (可変保持林業[9] ) は、甲虫を含むさまざまなグループのコミュニティの多様性を急速に回復させることができます。[10]

森林種の生態学的潜在力

特定の種の生態学的潜在力は、すべての種が自然空間を占有しようとするため、他の種よりも先に、特定の地理的領域で効果的に競争する能力の尺度です。ハンス・ユルゲン・オットーによる中央ヨーロッパのように、一部の地域では定量化されています。[11]彼は次の 3 つのパラメータ グループを使用します。

  1. サイトの要件に関連するもの: 低温への耐性、乾燥した気候への耐性、倹約。
  2. 特定の品質:耐陰性、高さの成長、安定性、寿命、再生能力。
  3. 特定のリスク: 後期凍結への耐性、風/氷嵐への耐性、火への耐性、生物剤への耐性。

すべてのパラメータは、考慮される種ごとに 0 から 5 の間でスコア付けされ、次にグローバル平均値が計算されます。3.5 を超える値は高値、3.0 未満は低値、中間の値は中間値と見なされます。この研究では、 Fagus sylvaticaのスコアは 3.82、Fraxinus excelsiorは3.08、Juglans regiaは2.92 です。と は、3 つのカテゴリの例です。

物質とエネルギーの流れ

エネルギーフラックス

森林生態学者は、山火事などの大きな撹乱の影響に関心を持っていますモンタナ州、アメリカ合衆国。

森林は大量の常在バイオマスを蓄積しており、多くは高い速度で蓄積することができます。つまり、生産性が高いのです。このような高レベルのバイオマスと背の高い垂直構造は、適切な状況下で 運動エネルギーに変換できる位置エネルギーの大きな貯蔵を表しています。

世界の森林には、約 606ギガトンの生きたバイオマス (地上と地下) と 59 ギガトンの枯れ木が含まれています。[12]

このような非常に重要な 2 つの変換は、火事倒木であり、どちらも生物相と発生場所の物理的環境を根本的に変化させます。また、生産性の高い森林では、樹木自体の急速な成長が生物的および環境的変化を引き起こしますが、火災などの 比較的瞬間的な撹乱よりも速度と強度は低くなります。

森林の樹木は、サイズが大きく、解剖学的/生理学的な特徴があるため、大量の水を蓄えています。したがって、それらは水文学的プロセス、特に地下の水文学と局所的な蒸発および降雨/降雪パターンを含む重要な調節因子です。[13]

推定 3 億 9,900 万ヘクタールの森林が主に土壌と水の保護のために指定されており、1990 年以降 1 億 1,900 万ヘクタール増加しています。[12]

したがって、森林生態学的研究は、地域生態系または資源計画研究における気象学的および水文学的研究と密接に連携している場合があります。おそらくもっと重要なのは、ダフや落ち葉が主要な水貯蔵庫を形成できることです。このごみが(放牧や人間の乱用によって)除去または圧縮されると、浸食や洪水が悪化し、森林生物にとって乾季の水が奪われます。

死と再生

森林火災後の森林再生、カスケード山脈、アメリカ合衆国

多くの場合、粗い木質破片と呼ばれる木質材料は、環境要因と木材化学の組み合わせにより、他のほとんどの有機材料と比較して、多くの森林で比較的ゆっくりと腐敗します (リグニンを参照)。[14]乾燥した環境や寒い環境で成長する樹木は、特にゆっくりと成長します。このように、木の幹や枝は林床に長期間とどまり、野生生物の生息地、火災時の行動、木の再生プロセスなどに影響を与える可能性があります。

一部の木は、死んだ後に不気味な骸骨を残します。実際には、これらの死は、見過ごされている木の死の量と比較して、実際には非常に少ない. 1 本の木から何千本もの苗木を作ることができますが、実際に成長できるのはほんのわずかです。[15]これらの死のほとんどは、光、水、または土壌の養分をめぐる競合によって引き起こされ、これは自然間伐と呼ばれます。自然の間伐による特異な死は見過ごされますが、多くの死は森林生態系の形成に役立ちます。[15]擾乱後の森林の再成長には 4 つの段階があります。苗木が急速に増加する定着期、林冠が形成されて林冠に覆われた苗木が枯れた後に発生する間伐期、林冠から 1 本の木が抜けたときに発生する移行期です。枯れて光のポケットを作り、新しい苗木が成長する機会を与えます。最後に、森林のサイズと樹齢が異なる場合に発生する定常状態の段階です。[15]

も参照

参考文献

  1. ^ Führer, Erwin (2000-06-15). 「森林の機能、生態系の安定と管理」 . 森林の生態と管理132 (1): 29–38. ドイ10.1016/S0378-1127(00)00377-7 . ISSN  0378-1127 .
  2. ^ ロバート・W・クリストファーソン. 1996年
  3. ^ 「プランクトンを救い、自由に呼吸する」 . 2012 年 2 月 28 日。
  4. ^ 「森林の生態と管理」 . 気候変換2021-03-09 . 2021-03-15取得
  5. ^ The State of the World's Forests 2020. 森林、生物多様性、および人々 – 簡単に. ローマ:FAO & UNEP。2020. doi : 10.4060/ca8985en . ISBN 978-92-5-132707-4. S2CID  241416114 .
  6. ^ ジェームズ P. キミンズ. 2004年
  7. ^ Fountain-Jones NM、Mc Quillan P、および Grove S. (2012) '木生シダのディクソニア南極ラビルに関連する甲虫群集。タスマニアのオーストラリア昆虫学ジャーナルに掲載されました。51、154-165。
  8. ^ フィリップ・ジョセフ・バートン. 2003年
  9. ^ フランクリンら 1997
  10. ^ Fountain-Jones, NM, Baker, SB and Jordan, G (2015). 「ギルドの概念を超えて移動する: 陸生甲虫の一貫した機能的形質フレームワークの開発」 生態学的昆虫学. 40、1-13。
  11. ^ オットー、ハンス・ユルゲン (1998). Écologie Forestière (フランス語)。パリ: Institut pour le Développement Forestier. ISBN 9782904740657.
  12. ^ a b グローバル森林資源評価 2020 – 主な調査結果. ローマ:FAO。2020. doi : 10.4060/ca8753en . ISBN 978-92-5-132581-0. S2CID  130116768 .
  13. ^ スマードン、ブライアン D; ら。(2009)。「地下水水文学に対する森林管理の影響の概要」(PDF) . 生態系と管理のBCジャーナル10 (1): 22–44.
  14. ^ ガンジェグンテ、ギリシャ K; コンドロン、レオM。クリントン、ピーター・W。デイビス、マレーR。マヒュー、ナタリー (2004-01-23)。「ラジアータ パイン (Pinus radiata) の粗い木質破片からの分解と栄養素の放出」 . 森林の生態と管理187 (2): 197–211. ドイ10.1016/S0378-1127(03)00332-3 . ISSN 0378-1127 . 
  15. ^ a b c ピート、ロバート K.; クリステンセン、ノーマン L. (1987)。「競争と木の死」。バイオサイエンス37 (8): 586–595. ドイ10.2307/1310669JSTOR 1310669 . 

参考文献

  • フィリップ・ジョセフ・バートン。2003.北方林の持続可能な管理に向けて1039 ページ
  • ロバート・W・クリストファーソン。1996. Geosystems: An Introduction to Physical Geography . 株式会社プレンティス・ホール
  • C.マイケル・ホーガン。2008.野生の七面鳥: Meleagris gallopavo、GlobalTwitcher.com、編。N・ストロンバーグ
  • ジェームズ・P・キミンズ2054.森林生態学: 林業における持続可能な森林管理と環境倫理の基盤、第 3 版。プレンティス ホール、アッパー サドル リバー、ニュージャージー州、米国。611ページ

著作権表示

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