高等学校生物基礎/植生とバイオームⅡ

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本節では、国内のバイオームとその分布について扱います。

キーワード

水平分布・亜熱帯多雨林・照葉樹林・針葉樹林・夏緑樹林・垂直分布・低地帯・山地帯・亜高山帯・森林限界・高山帯

バイオーム（日本）

暖かさの指数

　植物生態学者の吉良竜夫は暖かさの指数を考えました。暖かさの指数を使うと、その地域でどのような植物や樹木が育つかも分かります。しかし、暖かさの指数は世界であまり使われていません。

　まず、１年間で月平均気温が５℃以上の月だけを選びます。次に、その月平均気温から５を引きます。どうして５℃なのかというと、もし５℃より低めなら、大半の植物が好まないからです。最後に、計算後の数字を全て足します。この合計が暖かさの指数です。

　暖かさの指数が高ければ高いほど暖かい地域になり、植物の種類も変わります。暖かさの指数とバイオームの関係を順番に説明します。１５未満の指数なら、ツンドラが広がります。１５～４５の指数なら、針葉樹林が広がります。４５～８５の指数なら、夏緑樹林が広がります。８５～１８０の指数なら、照葉樹林が広がります。１８０～２４０の指数なら、亜熱帯多雨林が広がります。２４０以上の指数なら、熱帯多雨林が広がります。

水平分布

　雨・雪が降れば降るほど、豊かな自然も広がります。そして、年間の気温も海外と違ってそこまで寒くありません。だから、緑豊かな自然が日本各地に広がっています。日本列島は北から南まで広がっています。そして、南に向かえば向かうほど暖かく、北に向かえば向かうほど寒くなります。それぞれの気温に合わせて、森林のバイオームも亜熱帯多雨林・照葉樹林・夏緑樹林・針葉樹林と少しずつ変わります（バイオームの水平分布）。

人間生活と日本の植生

　日本は適度な気温で、毎年大半の地域で雨と雪をもたらします。そのため、全国に森林が広がっています。もし、山脈・海辺などのような特別な場所なら草原・荒原も見られます。それに、本来の針葉樹林は、亜高山帯・北海道しか見られません。しかし、照葉樹林と針葉樹林・照葉樹林と夏緑樹林・照葉樹林と草原も見られます。なぜなら、人間が人工林を作っているからです。

　日本は、第二次世界大戦前まで家を建てたり、畑を作ったりするために森林の樹木を切っていました。また、どの家でもコナラ・クヌギなどの樹木を切って、薪や炭を作っていました。薪や炭は、料理に使ったり、お湯を沸かしたりするのに使っていました。しかし、戦後になると、瓦斯・電気が使えるようになったので、薪・炭を使う家も少なくなりました。そこで、樹木を建築材として使うために、杉・檜を植えるようになりました（人工林）。その結果、それまでの夏緑樹林から杉・檜の樹木も見られるようになりました。そして、人間はアカマツ・コナラ・クヌギなどの樹木を残すために関わるようになります。このため、昔ながらの樹木（原生林）は遠くの山奥に行かないと見られません。

　地元住民は馬・牛を育てたり、茅葺き屋根に使ったりするために、草原を大切にしてきました。しかし、時代が進むにつれて、馬・牛をあまり育てなくなり、茅葺き屋根の家も減るようになりました。その結果、人間が草原を手入れしなくなり、草原もそれに応じるように減りました。それにも関わらず、草原は、美しい景色を担っており、珍しい動物・植物も暮らしています。このような背景から、草原に時々火をつけて草原を守っています。

　日本もかなり暑くて雨もよく降るような地域（屋久島・琉球列島・小笠原諸島）があります。亜熱帯多雨林はこのような地域に見られます。日本の亜熱帯多雨林は、照葉樹林も見られます。そして、このような地域に珍しい植物（ヘゴ・ビロウ・アコウ・ガジュマルなど）が育っています。ヘゴは長い茎を地面に張り巡らします。ヘゴの長い茎は樹木の根のように見えます。普通の花は枝の先から咲きます。しかし、ビロウ・アコウ・ガジュマルなどは、樹木の幹から直接大きな花を咲かせます。

マングローブ

　マングローブは熱帯・亜熱帯の海水で育ちます。特に、穏やかな波が佇むような地域で育ちます。日本のマングローブは、沖縄地方・奄美地方でしか見られません。中でも、ヒルギ類（メヒルギ・オヒルギ・ヤエヤマヒルギなど）がこの地方で育っています。日本のマングローブは、世界から見ても北の果てになります。そこまで、暑くないので、日本のマングローブはどうしても小さく育ちます。一方、東南アジア・太平洋諸島のマングローブは、かなり暑いので、マングローブも大きく育ちます。

　水がないと、植物も育ちません。しかも、大半の植物は雨水・雪解け水・川の水を浴びないとすくすく育ちません。もし、植物が海水に浸かると、塩まみれになり枯れてしまいます。しかし、マングロープは海水でもすくすくと育ちます。なぜなら、マングローブの根は塩分をあまり吸わないようになっているからです。そして、マングローブの根は、海水から真水を作り出します。一方、海水は酸素もかなり少ないので、マングローブは呼吸根から酸素を取り入れます。このように、マングローブが育つと、魚介類・鳥類・昆虫などの様々な生物もそこに住み着きます。

　日本の照葉樹林は、スダジイ・アラカシ・タブノキ・ヤブツバキなどの樹木で成り立っています。このような樹木は九州地方から関東地方まで広がっています。日本の夏緑樹林は、ブナ・ミズナラ・トチノキ・カエデ類などの樹木で成り立っています。このような樹木は東北地方から北海道南部まで広がっています。日本の針葉樹林は、エゾマツ・トドマツなどの樹木で成り立っています。このような樹木は北海道の北東部に広がっています。したがって、日本の樹木は、北に向かえば向かうほど少しずつ変わります。しかし、針葉樹林と夏緑樹林・夏緑樹林と照葉樹林のように樹木は仲良く育っています（混交林）。

どのような違いが照葉樹（常緑広葉樹）と夏緑樹（落葉広葉樹）の葉にありますか？

　夏緑樹（落葉広葉樹）と照葉樹（常緑広葉樹）の違いについて、もう少し詳しく説明します。夏緑樹（落葉広葉樹）は春を迎えると緑色の葉を広げます。そして、夏が終わるまで、緑色の葉を付けます。秋を迎えると夏緑樹（落葉広葉樹）の葉の色が赤色や黄色に変わります。この葉は、冬を迎えるまでに全部なくなります。夏緑樹（落葉広葉樹）に対して、照葉樹（常緑広葉樹）はずっと緑色の葉を付けているように見えます。しかし、照葉樹（常緑広葉樹）も古い葉が落ち、新しい葉と入れ替わっています。つまり、同じ葉がずっと付いているわけではありません。

　亜熱帯と暖温帯は、冬を迎えてもそれほど寒くなりません。だから、亜熱帯と暖温帯の樹木は、太陽の光を浴びて益々大きくなります。反対に、冷温帯は冬を迎えると寒くなり、土壌の水分も凍ります。その結果、冷温帯の樹木は水を吸えなくなります。だから、冷温帯の樹木は、冬を迎えるまでに葉を落として寒さを凌いでいます。このような違いから照葉樹（常緑広葉樹）は亜熱帯と暖温帯で育ち、夏緑樹（落葉広葉樹）は冷温帯で育ちます。

　植物は、光合成から栄養分を作ります。植物はこの栄養分を使って、新たな葉を作ります。ところが、新たな葉を作るために栄養分を全て使ってしまうと、大きくなれません。つまり、新たな葉を作るために必要な栄養分よりも光合成からの栄養分を多くすると植物も大きく育ちます。夏緑樹（落葉広葉樹）の葉は新たな葉を作るために栄養をあまり使いません。だから、夏緑樹（落葉広葉樹）の葉は薄くて軽くなっています。夏緑樹（落葉広葉樹）の葉に対して、照葉樹（常緑広葉樹）の葉は新たな葉を作るためにより多くの栄養を使います。だから、照葉樹（常緑広葉樹）の葉は厚くて重くなります。そして、丈夫なので照葉樹（常緑広葉樹）の葉は長生きします。

垂直分布

　山に登れば登るほど、涼しくなります。そのため、気温が低くなると、動植物も変わります（バイオームの垂直分布）。バイオームの垂直分布は標高から分けています。

　中部地方の山を登れば登るほど、植生も変わります。山の麓から標高６００ｍまでを低地帯（丘陵帯）といいます。常緑広葉樹（スダジイ・アラカシ・タブノキ・ツバキなど）は低地帯（丘陵帯）に見られます。標高６００ｍから１５００ｍまでを山地帯といいます。落葉広葉樹（ブナ・ミズナラ・シラカンバ・カエデなど）は山地帯に見られます。標高１５００ｍ～２４００ｍまでを亜高山帯といいます。針葉樹（シラビソ・オオシラビソ・コメツガなど）は亜高山帯に見られます。また、針葉樹に隠れて落葉広葉樹のダケカンバも見られます。

　中部地方の山を登っていくと、最初は緑豊かな森林が広がっています。しかし、標高が高くなると、広葉樹林から針葉樹林に変わっていきます。そして、標高２５００ｍを超えると、樹木はほとんど育ちません（森林限界）。なぜなら、気温が低くなったり、風が強過ぎたり、乾燥したりするからです。

　山の斜面がどちらを向いているかで森林限界の標高も変わります。もし、南側なら日光がよく当たるので森林も高い場所まで広がっています。反対に北側なら日光はあまり当たらないので、森林もあまり高い場所に広がっていません。次に、夏緑樹林の広がり方を示します。鹿児島県の高隈山なら標高１１００ｍを超えないと夏緑樹林が育ちません。富士山なら標高８００ｍを越えないと夏緑樹林が育ちません。青森県に入ると夏緑樹林は平地でも育ちます。このように、南から北に行くほど、夏緑樹林は平地でも広がっています。

　山脈のとても高い場所に高山帯が広がっています。この高さから、森林が見られなくなります。砂利と石が高山帯の地面に広がっています。小さな木（ハイマツ・シャクナゲ）と地衣類のコケモモなどが高山帯の地面に生えています。高山植物（コマクサ・ハクサンイチゲなど）はかなり厳しい環境でも元気に育ち、美しい花を咲かせます（お花畑）。珍しい動物（オコジョ・ライチョウなど）も暮らしています。

資料出所

東京書籍株式会社『生物基礎』浅島誠ほか編著【生基701】
実教出版株式会社『生物基礎』最上善広ほか編著【生基703】
新興出版社啓林館『高等学校　生物基礎』赤坂甲治ほか編著【生基706】
数研出版株式会社『高等学校　生物基礎』嶋田正和ほか編著【生基708】
株式会社第一学習社『高等学校　生物基礎』吉里勝利ほか編著【生基710】
株式会社浜島書店『二訂版　ニューステージ　生物図表』2024年度版
数研出版株式会社『チャート式シリーズ　新生物　生物基礎・生物』本川達雄ほか編著　2023年