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生物基礎「階層構造」森林と土壌の構成

生物基礎の森林と土壌の階層構造について学習します。森林の垂直的な植物の配列はどのようになっているのでしょうか。

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森林の階層構造

植物群集の垂直的な植物の配列階層構造といいます。植生のうち、特に森林で階層構造は発達しており、下の図のような階層になっています。

森林の階層構造

  • 高木層…5m以上の階層。
    スダジイ、アカガシ、モチノキ
  • 亜高木層…高木層より低く、低木層よりも高い階層。
    ヤブツバキ、カクレミノ、シロダモ
  • 低木層…1.5m~5.0mの階層。
    アオキ、マンリョウ、ヤツデ
  • 草本層
    ヤブコウジ、ベニシダ、ヤブラン
  • 地表層
    地衣類、コケ植物

ここでは5層に階層構造を分類しましたが、熱帯多雨林など森林が発達している植生では、階層構造が7層から8層に分かれている場合もあります。逆に寒冷な地域では森林の階層が十分に発達せず、2層から3層しかない場合もあります。

林冠と林床

森林の外から見える一番上の部分林冠といいます。高木が葉を茂らせている部分を樹冠といいますが、樹冠が連なった部分が林冠になります。

反対に地表面付近林床といいます。具体的には地表層と草本層を合わせて林床といいます。発達した森林では林床に届く光が極端に少なくなります。

森林の相対照度

階層構造の問題では、相対照度というグラフが出題されます。相対照度とは、林冠に届く光の強さを100%としたときに、各階層でどれくらいの光が届くのかを%で表したものです。

ほとんどの光は、高木層で遮られてしまうので、亜高木層には10%、草本層では1%ほどしか光が届きません。したがって、亜高木層の下の層では、光の量が少なくても育つ陰性植物が生育しています。

土壌の階層構造

次は、土壌の階層構造を学習します。土壌は、岩石が風化し細かくなったものに生物の遺骸が分解されてできた有機物が混入して形成されていきます。土壌の階層構造は、下の図のようになります。

土壌の階層構造

  • 落葉分階層
    土壌表面の落ち葉や枯れ枝がたまっている部分で、それらの分解が進む層
  • 腐食土層
    落葉などの分解で生じた有機物が豊富に含まれ腐食に富む層

階層構造に関する問題

森林の高僧構造
下の図は、よく茂った森林を横から見た模式図であり、グラフは、縦軸を各層の高さとしたときの相対照度の変化を表している。これについて、次の各問いに答えよ。
階層構造 問題
(1)図のような、森林の垂直的な層構造を何というか。
(2)図中のA~Dの各層を何というか。
(3)図中のアとイの部分の名称を答えよ。
(4)Cの階層に分類される植物を、下の中から1つ選び、記号で答えよ。
ア スダジイ  イ ヤブラン  ウ アオキ  エ ヤブツバキ
(5)B層の最上部の相対照度は、A層の最上部の相対照度の何%か。グラフを元に10%区切りで答えよ。

解答
(1)階層構造
(2)A:高木層  B:亜高木層  C:低木層  D:草本層
(3)ア:林冠  イ:林床
(4)ウ
(5)20%

生物
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