セントーレア・ディフューサ

セントーレア・ディフューサ
花を 咲かせたセントーレア・ディフューサ
科学的分類この分類を編集する
王国： 植物界
クレード: 維管束植物
クレード: 被子植物
クレード: 真正双子
クレード: アステリッド
注文： キク目
家族： キク科
属: セントーレア
種：
C. diffusa
二名法名
セントーレア・ディフューサ
Lam., Encycl. Méth. Bot., 1: 675-676, 1785 [1]

セントーレア・ディフューサ（Centaurea diffusa）は、キク科セントーレア属（Centaurea）に属し、拡散ヤグルマギク、白ヤグルマギク、タンブルヤグルマギクとも呼ばれます。この種は北米西部全域に広く分布していますが、実際には北米大陸ではなく、地中海東部が原産です。

説明

セントーレア・ディフューサの基底ロゼット、1年目の植物

ヤグルマギクは一年生または二年生植物で、一般的に高さ10～60cmに成長します。茎は枝分かれが激しく、主根は大きく、直立した茎には小葉が交互に生えたロゼット状の葉を持ちます。花は通常白またはピンク色で、多数の枝の先端に壺型の頭花を咲かせます。ヤグルマギクは1年間は短いロゼット状になり、最大の大きさに達し、2年目に急速に成長して開花します。1株から約18,000個の種子を生産することができます。[ 1 ]

同義語

分布

原産地は東ヨーロッパと西アジアで、具体的にはトルコ、シリア、ブルガリア、ギリシャ、ルーマニア、ウクライナ、南ロシアです。

ワシントン州ダグラス郡コロンビア川沿いのセントーレア・ディフューサ

侵入種

北米大陸の多くの地域に定着しており、一部の地域では侵略的外来種とみなされている。C . diffusaは1907年にワシントン州のアルファルファ畑で発見され、北米で初めて確認された。種子は、原産地のどこかから運ばれた不純なアルファルファ種子に混入したものと推定される。現在、少なくともアメリカ合衆国の19州に生息し、ロッキー山脈の西側のすべての隣接州に加え、コネチカット州、マサチューセッツ州、ニュージャージー州にも帰化している。カナダ西部の一部にもこの植物が定着している。[ 3 ]

ヤグルマギクが定着している地域は、一般的に平野の牧草地や森林の段丘です。最近荒廃した土地には、ヤグルマギクが定着することがよくあります。[ 3 ]ヤグルマギクは半乾燥地帯および乾燥地帯に生育し、軽く乾燥した多孔質の土壌を好むようです。日陰が多い場所や水分量が多い場所では、ヤグルマギクは生育しにくいです。

C. diffusa は、食品の汚染、風による拡散、水による拡散など、さまざまな方法で 拡散しますが、主な拡散方法は風です。

効果

1998年までに、アメリカ西部ではヤグルマギクが26,640平方キロメートル（10,290平方マイル）以上に帰化し、その分布域は年間18%の割合で拡大していました。ヤグルマギクは草原、低木地、河畔地帯に生息します。家畜の飼料としての価値はほとんどありません。これは、ヤグルマギクのアザミが、それを食べようとする動物の口や消化管に損傷を与える可能性があるためです。1973年の研究では、放牧地の減少により、牧場ではヤグルマギクが1平方キロメートルあたり約20米ドル（1エーカーあたり8セント）減少したと結論付けられています。農業においては、ヤグルマギクは作物の収量と純度を大幅に低下させる可能性があります。

コントロール

ヤグルマギクを効果的に防除するには、適切な土地管理、生物的防除、物理的防除、化学的防除、そして在来種の回復を融合させる必要があります。どのような防除方法を用いるにしても、根を確実に除去しなければ、ヤグルマギクは再び生えてきます。さらに、ヤグルマギクが除去された地域では、再定着を防ぐため、在来種の生育を促進する必要があります。

生物学的防除

生物的防除とは、侵入種を防除するために、通常は侵入種の天敵である生物を侵入環境に導入することである。1970年以降、ヤグルマギクの防除のために12種の昆虫が放たれた。この12種のうち10種は定着し、4種は広く定着している（Urophora affinisとUrophora quadrifasciata、根食い甲虫Sphenoptera jugoslavica、ゾウムシLarinus minutus）。[ 4 ]シミュレーションモデルに基づく研究によると、生物的防除剤が効果を発揮するには宿主を殺さなければならないことが示されている。そうでなければ、植物は苗の生存率を高めることでそれを補うことができる。[ 5 ]

生物的防除に最も一般的に利用されているものとしては、ヒメヤグルマギクゾウムシとヤグルマギク根ゾウムシが挙げられます。これらの種は、散布ヤグルマギクと斑点ヤグルマギクの種子頭に卵を産みます。卵から孵化した幼虫は、宿主植物の種子を食べます。この種の雌は28～130個の卵を産み、幼虫1匹で種子頭1つを丸ごと食べてしまうため、十分な数のLarinus minutusが生息すると、ヤグルマギクの群落全体を壊滅させる可能性があります。成虫は茎、枝、葉、未発達の花芽を食べます。ギリシャ原産で、現在ではモンタナ州、ワシントン州、アイダホ州、オレゴン州で見られます。[ 6 ]昆虫も生物防除に利用されており、例えばキバエノコギリハ（Agapeta zoegana）やミバエ科のハエ類（主にUrophora affinisとUrophora quadrifasciata ）などが挙げられます。[ 4 ]

物理的な制御

拡散ヤグルマギクの物理的な制御は、主に、植物を除去するために切る、掘る、または燃やすことで構成されます。

切断

ヤグルマギクの地上部を刈り取ると種子の拡散は大幅に減少しますが、根は除去されません。根だけが残っているため、ヤグルマギクは生き残り、成長を続けることができます。効果的な刈り取りプログラムを実施するには、種子の拡散抑制効果を確実に得るために、長期にわたる実施が必要です。

掘削

この方法は、地上部と拡散ヤグルマギクの根の両方を除去し、非常に効果的であることが証明されています。適切に処分すれば、ヤグルマギクは再び成長したり、種子を拡散したりすることはありません。ヤグルマギクの掘り起こしの最大の問題は、非常に手間がかかることです。さらに、掘り起こしたばかりの土壌には、ヤグルマギクが再び土壌に侵入するのを防ぐため、在来種を植えるべきです。

燃焼

ヤグルマギクの群れに火をつけると、火力が十分に強ければ、地上部と地下部の拡散ヤグルマギクを完全に破壊することができます。しかし、拡散ヤグルマギクの再侵入を防ぐため、まずは火災が適切に封じ込められ、新たな植物群落が形成されるように注意する必要があります。

化学的な制御

化学的防除では、ヤグルマギクを防除するために除草剤を使用します。除草剤トルドン（ピクロラム）が最も効果的であると認識されていますが、在来のイネ科植物への負担を軽減するために、複数の除草剤を使用することが一般的です。2,4-D、ジカンバ、グリホサートなどの除草剤も防除に効果的です。最大の効果を得るには、どの除草剤を使用するかにかかわらず、ヤグルマギクが種子を放出する前に散布する必要があります。コロラド大学で現在行われている研究では、トルドン処理は外来種の被覆率の長期的な低下には寄与せず、むしろ、除草剤処理されたヤグルマギクを急速に奪う、アカバナヒメボウキやニホンイヌタデなどの他の侵入種の獲得に寄与する可能性があることが示唆されています。

侵略に対する人間の影響

人間がヤグルマギクに与えた最初の影響の一つは、意図せずしてそれを北米に持ち込んだことだった。

ヤグルマギクは、最近撹乱された環境では、より簡単かつ効率的に定着することが知られています。撹乱された環境では、使用されているよりも多くの資源が利用可能であるため、一般的に環境ストレスは低くなります。これらの利用可能な資源は、多くの場合、生態系のコミュニティへの侵入の定着を許します。そのような地域でのヤグルマギクの集中は、多くの場合、土壌撹乱のレベルに関連しています。人間による撹乱は、コミュニティ内の種の多様性の低下につながることがよくあります。次に、種の多様性の低下は未使用の資源につながり、侵入種がより容易に定着することを可能にします。休耕地、溝、放牧地、住宅地、工業地区、道路脇などの地域はすべて、ヤグルマギクが頻繁に定着する、撹乱された生息地です。さらに、葉やその他の地被植物が除去されると、種子が土壌に接触して発芽する可能性が高くなります。

人間がヤグルマギクに及ぼす最も大きな影響は、侵入種であるヤグルマギクの防除と根絶への取り組みです。ヤグルマギクの拡散を抑制する取り組みに加え、特定の防除方法に耐えられない個体に対して選択圧をかけることも行われています。選択圧は、十分な時間をかけて行われると、ヤグルマギクのような侵入種の適応や進化を引き起こす可能性があります。ヤグルマギクの個体が、その特性によって防除努力を生き延びた場合、その子孫は防除に屈した個体よりも大きな割合を占めることになります。

統合制御戦略に向けて

拡散性ヤグルマギクを効果的に防除するには、その侵入性を可能にするメカニズムを解明する必要があります。侵入性の理由を特定することで、そのメカニズムの有効性に特異的に着目した防除方法を開発することが可能になります。さらに、危険にさらされている環境の視認性を最小限に抑えるための予防措置を講じることも可能になります。

まとめ

ヤグルマギクの成功は、いくつかのメカニズムの組み合わせによるものと考えられます。その侵略性は、アレロパシー、敵放出仮説（ERH）、そして優位資源競争の組み合わせによるものです。しかし、最も重要なのはERHです。なぜなら、ヤグルマギクは、新しい環境では非常に効果的な侵略種である一方で、非侵略性であり、原生地域では単一栽培は確立していないからです。ヤグルマギクが侵略性を持つのは、新しい環境と原生環境との間の生物的および非生物的差異によるものです。

ERHがヤグルマギクに適用されることを証明するには、天敵の不在がヤグルマギクの繁栄に有意なプラス効果をもたらすことを示すことが不可欠です。これを証明する一つの方法は、ヤグルマギクの天敵の一部を新しい環境に導入した場合の効果を観察することです。侵入した環境では通常繁茂するヤグルマギクが、天敵の導入によって著しく阻害された場合、ヤグルマギクは天敵の不在下でより競争力があると結論付けることができます。アイダホ州カマス郡で最近行われたヤグルマギクの生物的防除の取り組みでは、ヒメヤグルマギクゾウムシとヤグルマギクゾウムシを放つことで、80平方キロメートル（2万エーカー）のヤグルマギクを最小限のレベルまで効果的に減少させました。放された昆虫は両方ともヤグルマギクの自然の競争相手であり、この取り組みや同様の生物的防除の取り組みが成功していることから、ヤグルマギクは天敵の不在から利益を得ていることを示す重要な証拠があります。

ヤグルマギクの拡散繁殖のもう一つの側面は、その新しい環境におけるアレロパシー化学物質の効果に依存しています。圃場でのアレロパシー化学物質の有効性については依然として議論が続いていますが、実験室環境で実証されたアレロパシー効果の証拠と、単一栽培の傾向は、拡散繁殖におけるアレロパシーの重要性を裏付けています。

興味深いことに、ヤグルマギクのアレロパシー物質は北米の競合種には有害な影響を与えましたが、在来種の競合種には有益な影響を与えました。在来種の競合種はアレロパシー物質の存在下でより効果的に競争できる一方で、新規の競合種の適応度は低下します。この状況は、アレロパシー機構がERHの恩恵を受けていることの有効性を示す例です。アレロパシー物質の有効性が高まると、ヤグルマギクは競争圧力を弱めます。その結果、ヤグルマギクはこの新たな地域に優勢に定着することができます。

アレロパシーとERHのもう一つの関連性は、ヤグルマギクをユーラシアの土壌ではなく北米の土壌に植えた場合、アレロパシー化学物質の濃度が上昇することが判明したという事実です。この効果は、ヤグルマギクの本来の環境に見られるような好ましくない土壌条件や土壌微生物が存在しないためと考えられます。その結果、アレロパシー化学物質はより高い濃度に達し、より遠くまで拡散し、より効果的に作用します。近隣のより多くの植物に影響を与えることで、土壌条件の好ましい変化はヤグルマギクの生育に貢献します。

ヤグルマギクは、環境調和型湿度（ERH）とアレロパシーから得られる利点に加え、いくつかの特徴的な侵略的特性も有しています。ヤグルマギクの優れた資源競争につながる要因の一つは、干ばつ条件下で生存できる能力です。この利点により、ヤグルマギクは、近隣の植物が生存のために資源を節約している間、自らの資源を競争に投入することができます。ヤグルマギクが生産する種子の数が多いことも、侵略的植物に共通する特性です。ヤグルマギクの密度が高いと、土壌中のアレロパシー化学物質の濃度が上昇するだけでなく、在来植物が利用できる栄養素も制限されます。残念ながら、ヤグルマギクと新規競合植物間の相対的な競争力を明らかにする研究はほとんど行われていません。しかし、アレロパシー化学物質が存在しない条件下でヤグルマギクが北米のイネ科植物に与える影響について行われた試験では、ヤグルマギクが存在するとこれらのイネ科植物の適応度が低下することが示されました。

ヤグルマギクが新たな生息域で成功しているのは、主に、本来の生息地において侵入性を発揮するのを妨げる生物や条件が存在しないためです。したがって、本来の生息地から種を導入することは、効果的な防除方法となります。しかし、外来生物の導入は、新たな侵入種の発生につながる可能性があります。したがって、いかなる生物学的防除方法を用いる場合でも、事前に起こり得る影響を分析する必要があります。

植物化学物質

セントーレア・ディフューサの根は8-ヒドロキシキノリンを放出し、これは共進化していない植物に悪影響を及ぼす。[ 7 ]

参考文献

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出典

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