- F. I. Woodward, 1987: Climate and Plant Distribution. Cambridge University Press, 174 pp. ISBN 0-521-28214-4 (paperback), 0-521-23766-1 (hard covers).
手もとにあるのは A5判 の ぺーパーバック。
【わたしは日本語版 (F. I. ウッドワード 著，内嶋 善兵衛 訳 1993:『植生分布と環境変化』。古今書院) が出るまえに読みはじめていた (読みおえたかどうかはわからないが) という記憶があるが、いつごろ、どんなきっかけで買ったかはおぼえていない。裏表紙に「￡8.95」の値札があるので、1989年に国際気象学会に出るためにイギリスに行ったときに買ったのだろうか、日本の洋書屋あるいは古本屋で買ったものでたまたま流通過程の値札がのこっていたのだろうか?】
気候が世界の陸上植物の分布にどのような影響をあたえているかについて研究してきた人が、執筆時までの知見を教科書的にまとめた本だ。植物の分布の記述には、木か草か、常緑か落葉かといった生活形にもとづく「植生」(vegetation) を論じたものと、植物の系統分類にもとづくものがある。本書の議論は両方にわたっているが、植生のほうに重点がある。この点はわたしの関心に合っている。そして、2025年の時点からふりかえって、本書は1980年代という時代の産物だが、それだからこそ、いま読むべき本としても価値があるのだと感じている。
1970年代までの気候と植生の関連の議論は、気候も植生も (季節変化はあるが) 時間とともに変化しないものとみなして、空間的な相関に注目し、その原因を推測するものが多かった。
ところが1980年代には、気候が変化する可能性が無視できなくなり、それに対して植生がどう変化するかを論じたい人がふえていた。また、一定の気候のもとで、気候以外の原因によって破壊された植生がどのように再生するかという関心もあった。植生の成立を、時間発展をふくめて「dynamic」にとらえようという機運が生じていた。計算機がいくらか発達して、物理科学の研究者だけでなく生物学の研究者もつかいはじめていた。
その後、計算機の発達とともに、植生の dynamic モデルがいろいろ開発され、研究にも、予測型シミュレーションにもつかわれるようになっている。それとともにモデルは複雑になり、そのなかでどんなしくみがはたらいているのか、モデル作成者以外の人が知ることはむずかしくなってしまった。論文は出版されているが、それを読むだけでは知識は身につかない。
新しい複雑なモデルのなかでも、初期の dynamic モデルにあったメカニズムは、たぶんはたらいているだろう。それを理解するための糸口は、初期の dynamic モデルにかかわった人の著作にあるのだとおもう。
本書第1章は、本書の課題をのべている。従来の同類の議論にくらべて、時間変化を重視するところに重点がある。第2章では、とくに時間スケールの議論をしている。気候要素の変動にはいろいろな周期をもつものがあるし、植物の応答にもそれぞれのプロセスに固有の時間スケールがある。第3章では、気候を概観する。エネルギー収支に重点がある。
第4章でいよいよ気候が植生をどのように制約しているかという話になる。まず太陽放射、つぎに水がとりあげられている。その2つが植生を規定しているという話になるかと思ったら、そうではない。植物にとって低温、とくに体内の水がこおることが致命的だという話になる。そのことをしめした研究者として Sakai という名まえが出てきて、しらべたら 酒井 昭 さんだった (その著書についてはこの読書ブログに記事を書いたがリンクは省略する)。
著者は、気候の情報をあたえられて植生を「予測」する dynamic モデル (いまからみると簡単なモデル) を組み立て、実行してみる。結果は世界地図のうえで気候データのある地点に木や草の絵がある形の図解でしめされている。
モデルの計算の前段は、低温によって植物が生育できない期間によって、植生の種類が限定されることだ。耐えられる温度が、針葉樹と広葉樹とで、また落葉広葉樹と常緑広葉樹とでちがうことを考慮している。
モデルの計算の本番は、植物のdynamicモデルをうごかして、葉面積指数 (LAI, 葉の面積の合計が地表面の面積のなん倍か) を予測することだ。葉がしげるには光合成による有機物生産が必要である。光合成には光と水が必要である。光合成による有機物生産量は、葉からの水の蒸散量と密接にむすびついている。どれだけ水を蒸散できるかは、土壌水分にもよる。そこで、植物のモデルは、降水量を入力とし、蒸散やそのほかの蒸発量と土壌水分の変化とが同時にきまるような、土壌水分の dynamic モデルと連立されてうごくことになる。このようなモデルをうごかしてえられた世界の (とびとびの地点でのだが) LAI の分布は、定性的に、現実の森林や草原の分布とだいたい対応していた。(ちがうところの議論もしていたと思うが、忘れてしまい、いま読みかえして確認する時間がとれない。)
第5章では、気候と植物の系統分類群の分布との関連を論じているが、わたしは追いかけていない。しかし、第4章の理屈で LAI がきまっても、それが草の形をとるか灌木の形をとるかなどがきまらないことがあり、そこを論じるには第5章のような議論も必要なのだろうと思う。
折りかえしのあとに目次をつける。
===== 目次 =====
Contents
Preface
Acknowledgements
1. History and demonstration
– Introduction
– Theory
– The fourth dimension: time
– Paleoecology
– Paleothermometry
– Correlations between climatic and vegetational change
– Conclusions
– References
2. Scale
– Introduction
– Response times
– Catastrophes
– Climatic analyses
– Spectral analyses
– Relationships between periodicities and plant processes
– Conclusions
– References
3. World climate
– Introduction
– Solar radiation
– Long-wave or terrestrial radiation
– The global energy balance
– Climatic change
– Deterministic mechanisms of climatic change
– Stochastic mechanisms of climatic change
– References
4. Climate and vegetation
– Introduction
– An ecophysiological basis
– Solar radiation and growth
– Water relations
– Low temperatures
– Frost drought
– Low temperatures and plant distribution
– Geographical limits and climate
– Predictive model for geographical distribution
– Model for hydrological balance
– Tests of the hydrological model
– Global predictions
– References
5. Climate and the distribution of taxa
– Introduction
– Global persective
– Dispersal and migration
– Vertical diversity
– The impact of variations in life-cycle characteristics on plant distribution
– Competition for space
– References
6. Digest
– Climate and the distribution of vegetation
– Climate and the distribution of taxa
– References
Index
===== ここまで =====