ナースプラント

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これは、スーパースティション山脈からそう遠くないソノラ砂漠のサワロの看護植物として機能するパロベルデの木です。

ナースプラントは、小さな植物を保護する役目を果たす木です。Xeric環境では、極端な高温と極端な低温が発生する可能性があります。これらの環境では、ナースプラントは、他のいくつかの植物種の生存のために日陰の微小生息地を提供します。ソノラ砂漠では、ナースプラントのキャノピーは、夏の日中の気温、土壌表面温度、直射日光の低下、土壌肥沃度の向上、風や草食動物からの保護、育成された種の蒸発散率の低下、夜間の気温の上昇、火災後の気温の低下をもたらします。いくつかの種で再生... [1]これは、ナースプラントがそれ自体とそれが保護する生物との間の肯定的な相互作用を提供し、水不足の環境で生物多様性を維持する上でしばしば重要であることを意味します. [2]

さらに、ナースプラントは草食動物の放牧後の回復を助けます。これは、植物により高いレベルのリソースを提供するためです。[3]特定の種に対するナースプラントの効果は、種の豊富さと生物の分散戦略に依存します。[3]ナースプラントは苗の募集を助け、グラニボリーから植物を保護します。[4]サワロの根系は土壌表面の 15 cm に制限されており、パロベルデ ( Cercidium microphyllum ) の根は地表の下に深く入り込んでいます。研究によると、サグアロの根のネットワークは、水分がパロベルデの根に到達する前に水分を遮断することが示唆されています。

ナースツリーの貢献を分析すると、草食動物の密度がはるかに低いため、乾燥環境では草食の防止が減少し、草食動物防御の貢献は乾燥環境から除外されます。[5]

ナースプラントはまた、屋外にあるものよりもキャノピーの下に良い土壌を持っています. 「ナースプラントの下の土壌特性は、その外側よりも常に優れていました。これは、高山における肥沃な島の一般的な存在と一致しています」[6]

パロベルデ ( Cercidium spp.)、メスキート ( Prosopis spp.)、およびアイアンウッド ( Olneya tesota ) の木はすべて、実生の生存と発芽を促進するなど、他の植物種の間で正の相互作用を提供します。[7]多くの植物種の豊かさと豊富さは、周囲の地域よりもこれらの木の樹冠の下の方が大きい[7]

ナース プラントに依存する植物種の密度は、コミュニティ内のナース プラントの数によって異なります。たとえば、セニタ サボテン ( Pachycereus schottii ) の密度は、ナース プラントの密度が高いほど高くなりました。[4]しかし、Holland らの研究[4]では、「セニタ サボテンの発芽と苗の動員に対して、ナース プランツの有意な主因子効果はなかった」ことがわかりました。この植物種によるナースプラントのプラスの効果は、降雨量に依存していました[4]

Olneya tesota

Joshua Tewksbury の研究では、苗木とその林冠の下にある植物との間のさまざまな相互作用について説明しています。アイアンウッドの木 ( O. tesota ) の存在は、植物群落構造の有意な変動を説明しないことが示された。ナース プラントの重要性は、温度バッファーとしてだけでなく、水のバッファーとしても重要です。水ストレスに関しては、メシック部位とキセリック部位で促進効果に違いがありました。乾燥した場所では、多年生植物の豊かさと豊富さがより高かったのに対し、短命植物では違いが見られませんでした。メシック サイトでは、多年生植物と短命植物の存在量に違いはありませんでしたが、短命植物の豊富さは低かったです。

アイアンウッドの林冠の大きさは、ゼリックサイトとメシックサイトで違いはありませんでした。しかし、キャノピーのサイズは、短命の植物よりも多年生の植物に影響を与えました。多年生植物にはプラスの効果がありました。植物の豊かさ、豊富さ、大きさは林冠の下の方が大きかった。一時的な植物では、豊富さは影響を受けず、豊富さはゼロサイトで増加しました. [7]

アイアンウッドの樹冠は、ソノラ砂漠の乾燥地帯における植物種の豊かさと豊かさを促進する効果をもたらしました。[7]水ストレスとベネファクターのサイズという 2 つの要因が促進に影響を及ぼし、ゼリックおよびメシックの生息地でのナース プラント キャノピーの下の植物の豊かさ、豊富さ、およびサイズを調べる際に考慮すべき要因です。

多くの場合、アイアンウッドは乾燥地域で生育する唯一の木であり、そのキャノピーは、水ストレスが高い場合でも、植物群集の構造と豊かさに最大の影響を与えました. [7]これらの木は、他の砂漠の微小生息地では見られない生息地の不均一性に寄与しています。

Palo verde (Cercidium microphyllum) と saguaro (Carnegiea gigantea)

ナース プラントの例としては、ソノラ砂漠で見つかったパロ ベルデの木 ( C. microphyllum ) があり、その林冠の下にサグアロ サボテンがある可能性があります。看護師の他の例は、草やサボテンです。[1]樹木や低木は、より一般的なナースプラントです。

ナースプラントは、サグアロのような種にとって理想的な微気候環境を提供します。[1]上記の利点のいくつかは、確立時にサグアロを制限する可能性がありますが、氷点下の温度は、サボテンが影響を受けやすい変数の 1 つです。[ 1]北部のこれらの温度アリゾナ州の一部は、サグアロがそこに定着しなかった理由です. ナースプラントはまた、オープンにあるものよりもキャノピーの下に良い土壌を持っています.高山にある肥沃な島々」[6]

サグアロは、苗木の林冠の北側よりも南側に多く設置されます。Drezner と Garrity によると[8]林冠の南側は最低気温が高く、北側は最低気温が低い。サグアロは、より良い微気候条件のために、より開いたキャノピーを持つ植物よりも密度の高いキャノピーの下に定着します。[8]最低気温が高いため、サグアロが南側に定着したのは予想外だったかもしれません。Saguaros は、より高い温度に対応できますが、氷点下の温度に影響を受けやすくなっています。看護師の南側の温度により、冬に氷点下の温度を経験するリスクが減少します。

Ambrosia deltoideaCercidium microphyllumは、観察された 2 つの主要なナース植物でした。この研究では、C. microphyllumの下の最高気温は低く、最低気温は高いことがわかりました。これは、ナース プラントがキャノピーの下に微気候を提供し、極端な寒さや暑さからサグアロを保護することを示しています。

一般に、ナース プラントの死は、それが保護している植物種に先行します。[9]サグアロ サボテンとパロバーデの木の間に競合的な相互作用がある証拠があります。paloverde のキャノピーの下にあるサグアロは、木の活力を低下させました。[9]その下にサグアロ ( Carnegiea gigantea )を持たない木は、それほど早く枯れることはありませんでした。この競合的相互作用の 1 つの要因は、根の競合です。[9]サグアロの根は浅い土壌に存在するのに対し、パロバーデの根はより深いところにある。サワロの根は傘のようなもので、パロベルデの根に到達する前にほとんどの水分を吸収します。

不可侵性と看護植物

バダノ等。は、2 つの仮説を使用して、この地域のナース植物で外来種による侵入可能性を調べました。彼らは、在来種の数が増加し、地域の多様性が生物学的侵入の障壁として機能するにつれて、到着した新しい種が彼らの成功を妨げる強力な競争相手を見つける可能性が高いという生物耐性仮説と、説明されている生物受容仮説を使用しました。在来種と外来種のパフォーマンスと多様性、および表面積の増加に関連する資源の利用可能性と生息地の不均一性の増加を規制する主な力として。[10]

これらの仮説はどちらも、過酷な環境の変化を考慮していません。[10]この厳しさは、植物群落における競争と植物の全体的なパフォーマンスを低下させる可能性があります。

この研究におけるナース プラントは、ハコベ、Cerastium arvense Lでした。自然群集の場合、 C. arvenseと、クッション植物またはクッション内で成長する植物群集の豊富さと多様性との間に正の関係がありました。[10] クッション プラントは、高さ数インチ、直径 3 メートルに成長し、密集した茎のコンパクトなマットを形成する植物です。この研究から、侵入種がナース プラント キャノピーの下で成長し、それらがそれらの種を保護していることがわかりました。

Badano らによると、「この研究は、侵入植物C. arvenseのパフォーマンスが、クッション プラントA. madreporicaによって作成された生息地パッチ内の在来種の多様性の増加によってプラスの影響を受けることを示しましたが、これらの関係は否定的または存在しないことを示しました。周囲のオープンエリアで。

ナースプラントとアリ

これらのナース プラントは、アリのコミュニティの構成にも役立ちます。彼らは、ソノラ砂漠のさまざまなアリのコミュニティに保護と食料を提供します. アリの 4 種 ( Camponotus atricepsPheidole sciophila、およびPheidole titanis ) は「樹木の生息地に関連付けられていましたが、Pheidole sp. Aはオープンエリアに関連付けられていた」. [11]

ソノラ砂漠では、アリの種がモハーベ砂漠チワワ砂漠、チワワ砂漠草原よりも多く、降水量が多いためです。[11]降雨量が増えると、アリの多様性も増します。[11]

も参照

参考文献

  1. ^ a b c d Drezner、TD (2007 年 6 月)。「一般的なソノラ砂漠の看護師のキャノピーの下の冬の気温と露点の分析と、植物の肯定的な相互作用への影響」. 乾燥環境のジャーナル69 (4): 554–568. ビブコード: 2007JArEn..69..554D . ドイ: 10.1016/j.jaridenv.2006.11.003 . ISSN  0140-1963 .
  2. ^ 「「植物の系統発生的多様性が無脊椎動物の草食に対する種の豊富さの影響を変える (v0.1)」のピア レビュー #1" . 2013-06-25. doi : 10.7287/peerj.93v0.1/reviews/1 . {{cite journal}}:引用ジャーナルが必要です|journal=( help )
  3. ^ a b ソリヴェレス、サンティアゴ。Eldridge、David J.; ヘミングス、フランク。マエストレ、フェルナンド T. (2012-12-20)。「乾燥地における植物種の豊かさに対するナースプラントの影響:放牧、降雨量および種特異性の役割」 . 植物生態学、進化、系統学の展望14 (6): 402–410. ドイ: 10.1016/j.ppees.2012.09.003 . ISSN 1433-8319PMC 4407966 . PMID 25914602   
  4. ^ a b c d Holland、J. Nathaniel。Molina-Freaner、フランシスコ (2013 年 11 月)。ヒューストン、マイケル(編)。「サボテンの加入に対する降雨、ナースプラント、グラニボリー、シードバンクの階層的影響」. 植生科学ジャーナル24 (6): 1053–1061。ドイ: 10.1111/jvs.12021 .
  5. ^ トンプソン、パトリック L.; Fronhofer、Emanuel A. (2019)。「変化する環境で生物多様性を維持するための適応と分散の間の対立」 . ドイ10.1101/490722S2CID 91757347 .  {{cite journal}}:引用ジャーナルが必要です|journal=( help )
  6. ^ a b Mihoč, MAK; ギメネス・ベナビデス、L.; ペスカドール、DS; サンチェス、午前。ルイジアナ州カビエール; Escudero、A. (2016 年 11 月)。「ナースプラントの下の土壌は常に外側よりも優れています:長い環境勾配にわたるナースプラントの完全なギルドによる土壌改善に関する調査」. 植物と土壌408 (1–2): 31–41. ドイ10.1007/s11104-016-2908-z . ISSN 0032-079X . S2CID 2575480 .  
  7. ^ a b c d e Tewksbury、Joshua J.; ロイド、ジョン D. (2001 年 5 月)。「ナースプラントの下でのポジティブな相互作用: 空間スケール、応力勾配、恩人サイズ」. オエコロジー127 (3): 425–434. ビブコード: 2001Oecol.127..425T . ドイ: 10.1007/s004420000614 . ISSN 0029-8549 . PMID 28547113S2CID 23203605 .   
  8. ^ a b Drezner、Taly D.; Garrity、Colleen M. (2003 年 11 月)。「アリゾナのソノラ砂漠のナースプラントの下のサグアロ分布:方向性と微気候の影響」. プロの地理学者55 (4): 505–512. ドイ10.1111/0033-0124.5504008ISSN 0033-0124 . S2CID 128958283 .  
  9. ^ a b c マコーリフ、ジョセフ R. (1984 年 11 月)。「ソノラ砂漠のサワロナースツリー協会:サワロの競争効果」. オエコロジー64 (3): 319–321. ビブコード: 1984Oecol..64..319M . ドイ: 10.1007/bf00379128 . ISSN 0029-8549 . PMID 28311446S2CID 21039367 .   
  10. ^ a b c Badano、Ernesto I.; ブスタマンテ、ラミロ O.; ビジャロエル、エリサ。マルケ、パブロ A.; Cavieres、ローエングリン A. (2015 年 7 月)。ロクスバーグ、スティーブン(編)。「ナースプラントによるファシリテーションは、過酷な環境におけるコミュニティの不可侵性を調節します」. 植生科学ジャーナル26 (4): 756–767. ドイ: 10.1111/jvs.12274 . hdl : 10533/148426
  11. ^ a b c Bestelmeyer、Brandon T.; Schooley、ロバート L. (1999)。「ソノラ砂漠南部のアリ:群集構造と樹木の役割」. 生物多様性と保全8 (5): 643–657. ドイ: 10.1023/a:1008873406658 . ISSN 0960-3115 . S2CID 1513361 .