垂直分布とは？水平分布との違いは？陸上や水辺の植物種についても現役理系学生がわかりやすく解説

ライター／きき

大学生の頃は農学部に所属し植物のことを勉強した。現在は大学院に進学し植物のことを研究中。生物や植物の面白さを伝えられるライターを目指している

垂直分布って何？

「垂直分布（すいちょくぶんぷ）」とは、高度によるバイオームの移り変わりのことを言います。そもそもバイオームとは、植物を中心としたその地域に生息する生物のまとまりのことです。標高が異なると気温などの環境が変わってくることで、生息する植物種も変わってきます。具体的なバイオームについては後ほど解説しますね。

ここからは、垂直分布とよくセットで耳にする「水平分布（すいへいぶんぷ）」について学びましょう。

垂直分布と水平分布の違い

image by Study-Z編集部

「水平分布」とは、南北の緯度に応じたバイオームの変化のことを言います。上記の図のように、日本のバイオームは南から「亜熱帯多雨林」、「照葉樹林」、「夏緑樹林」、「針葉樹林」の順になっており、各地域の「気温」が大きく関係していることが言えますね。

一方、垂直分布は生息する動植物が高度によって変わるのでしたね。このように、バイオームの分布が「緯度」の違いによるものであったら「水平分布」であり、「高度」の違いによるものであったら「垂直分布」ということになります。

バイオームが決まる要因

ある地域に生息する植物の種類はどのように決まるのでしょうか。大きな決定要因として2つのことが挙げられるので、それぞれについて詳しく解説していきます。

1. 年平均気温

先ほどから度々登場していますが、「気温」はバイオームを決定する要因の1つなのです。植物によっては寒冷な地域に適応しながら進化したものもあれば、逆に熱帯地域の環境に適応して進化したものなど、多種多様な植物が存在します。そのため、各地域の年平均気温によって、そこに生息する植物を含む生物の種類が変わってくるのです。

2. 年間降水量

植生が決まる2つ目の要因として「年間降水量」が挙げられます。その地域に1年間でどれくらいの雨が降るかによって、どのような植物が生えるのかが決まるということですね。例えば、サボテンは乾燥した地域を好みますが、年間の降水量が高い地域に適応しておらず、ほとんど生息することができません。このように、降水量も植生に大きな影響を与えるのです。

日本の場合、全国的に年間を通して十分な降水量があるので、植生の違いは主に「気温」で決まると言っても過言ではありません。

本州中部のバイオームの垂直分布

image by Study-Z編集部

標高が100m高くなるごとに、気温は0.5℃～0.6℃低くなります。そのため、標高が低いところから高いところにかけて、気温に応じて異なるバイオームが分布しているのです。世界には様々なバイオームの垂直分布がありますが、ここでは日本の本州中部のバイオームの垂直分布について解説していきます。日本の場合、低地から「丘陵帯（きゅうりゅうたい）」、「山地帯」、「亜高山帯」、「高山帯」に分けられているのです。各地帯について詳しく勉強しましょう。また、これからご紹介する各地帯の具体的な植物例は試験などでよく聞かれるので、しっかりと頭に入れておくと良いですよ。

1. 丘陵帯

image by iStockphoto

「丘陵帯」は標高500mあたりまでの地帯のことで、年平均気温は13℃～20℃。ここには、葉が厚くツヤツヤとした常緑広葉樹をメインとする「照葉樹林」が広がっています。林冠が閉ざされており、林床には光が届かないほど暗いです。主にスダジイやタブノキ、クスノキなどが生存しています。

2. 山地帯

image by iStockphoto

「山地帯」は標高500m～1500mあたりに相当する地帯です。月平均気温10℃の月が4か月から6か月ほど続き、丘陵帯と比べると涼しくなっています。ここでは「夏緑樹林」が発達しており、ブナ、ミズナラ、カラマツ、シラカンバなどが生息しているのです。林内は照葉樹林と比べると明るく、林床まで光が届くことから、ササが発達すうることが多いとも言われています。

3. 亜高山帯

image by iStockphoto

「亜高山帯」は標高1500m～2500mの地域で、最低気温は-20℃に達する亜寒帯の気候に相当します。このため、植物の年間の活動期間は半年以内と縮まってしまうのです。生息する植物の種類は限られてしまい、ウラジロモミ、コメツガ、シラビソなどの常緑の「針葉樹林」が発達しています。

4. 高山帯

image by iStockphoto

「高山帯」は標高2500m以上にあり、寒帯に相当する地帯です。冬の最低気温は-30℃にまで落ち、降雪や風の影響を強く受けます。さらに、基盤が見えてしまうほど土壌が薄いことも特徴的です。ここでは、森林が形成されず、高山帯の寒冷な地域でも生息できるコマクサやコケモモ、ハイマツ、ツガザクラなどがあります。

水辺の植生の垂直分布

image by iStockphoto

これまで、陸上に注目してきましたが、次は水辺の植物について学習しましょう。水辺に生息する植物の種類も深度によって変わってきます。具体的にはどういった分布でどのような植物が生存しているのか解説していきますね。

1. 沈水植物帯

「沈水植物帯」とは、水生植物のうち、水底に根を張り、茎から葉まで全て水中に浸かっている植物が生息している箇所です。例としてクロモやエビモが挙げられます。

2. 浮葉植物帯

「浮葉植物帯」は沈水植物帯より浅いところにあります。植物は、根を水底に張られており、茎は水中にあるものの、葉が水面に浮いている状態のものが多いです。有名なものとして、ヒツジグサやヒシがあります。

3. 抽水植物帯

「抽水植物帯」は水深0.5m～1m程度の水辺にあたります。水生植物のうち、水底に根を張って、茎の下部が水中に浸かりながら、茎の上部や葉は水上の突き出している植物が生息しているのです。例として、ヨシ、ガマ、コウホネなどがあります。

高度によって生息する植物は様々！

標高によって気温や降水量などの環境が異なることで、植生やそこで生息している生物も違ってきましたよね。具体的な植物の名前を覚えることは難しいですが、実際に歩いてみると印象に残りやすいかもしれません。山を登っていくと、少しずつ植生が変わってくることを実感できて楽しいですよ。ぜひ試してみてくださいね。

イラスト引用元：いらすとや