本州中部のある山で、ふもとから山頂に向かって登りながら、標高の異なる地点 A〜D で植生を観察した。それぞれの地点で優占していた植物は、次の表のとおりであった。
| 地点 | 標高 | 優占していた植物 |
|---|---|---|
| A | スダジイ・アラカシなどの常緑広葉樹 | |
| B | ブナ・ミズナラなどの落葉広葉樹 | |
| C | シラビソ・コメツガなどの常緑針葉樹 | |
| D | 高木は見られず、ハイマツや背の低い草本 |
地点 C の植生が属する垂直分布の区分として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
- ア 丘陵帯
- イ 山地帯
- ウ 亜高山帯
- エ 高山帯
日本のバイオームと垂直分布
日本のバイオームが主に気温で決まること、水平分布と垂直分布（丘陵帯・山地帯・亜高山帯・高山帯）、森林限界と各帯の代表的な樹種について、正しい記述を選べる
前提
- 気候とバイオーム （高校生物 生態と環境（知識））
この技能までの道筋（7 技能）
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- 植物のからだのつくり （中学理科 生物分野の用語と知識）
- 光合成・呼吸・蒸散 （中学理科 生物分野の用語と知識）
- 光合成と呼吸による気体の出入り （中学理科 生物のからだのはたらき）
- 見かけの光合成速度と光の強さ （高校生物 代謝）
- 植生と森林の階層構造 （高校生物 生態と環境（知識））
- 気候とバイオーム （高校生物 生態と環境（知識））
説明
日本は南北に長く、高い山も多いので、場所によってさまざまなバイオームが見られます。この技能では、日本のバイオームが主に気温によって決まることをもとに、緯度に沿った分布（水平分布）と標高に沿った分布（垂直分布）を整理し、丘陵帯・山地帯・亜高山帯・高山帯それぞれのバイオームと代表的な樹種、森林限界について、正しい記述を選べるようになります。
なぜそうしてよいのか
前提の技能で学んだように、バイオームは年平均気温と年降水量で決まります。日本はほぼ全域で年降水量が多く、森林が成立するのに十分な雨が降ります。そのため、降水量の違いではなく気温の違いによって、どの森林になるかが決まります（ただし、高山の山頂付近のように気温が低すぎる場所では森林が成立しません）。
気温は、南から北へ（緯度が高くなるほど）下がり、また低地から高地へ（標高が高くなるほど）も下がります。標高が 100 m 上がるごとに、気温はおよそ 0.5〜0.6 ℃ 下がります。そのため、南から北へ進むときに見られるバイオームの移り変わり（亜熱帯多雨林 → 照葉樹林 → 夏緑樹林 → 針葉樹林）と、同じ順序の移り変わりが、山のふもとから山頂へ登るときにも見られます。前者を水平分布、後者を垂直分布といいます。
本州中部の山で垂直分布を見ると、低い方から、照葉樹林の丘陵帯（スダジイ・アラカシ・タブノキなど）、夏緑樹林の山地帯（ブナ・ミズナラなど）、針葉樹林の亜高山帯（シラビソ・オオシラビソ・コメツガなど）と続きます。さらに標高が上がると、低温と強い風のため高木の森林が成立しなくなります。この森林が成立する上限を森林限界といい、それより上が高山帯です。高山帯では、低木のハイマツや、コマクサ・コケモモなどの高山植物が見られ、夏には草本が一面に花を咲かせる「お花畑」が見られます。
手順
記述が水平分布（緯度による違い）と垂直分布（標高による違い）のどちらの話かを確かめる
気温が高い方から順に、亜熱帯多雨林 → 照葉樹林 → 夏緑樹林 → 針葉樹林 と並べ、水平分布では南から北、垂直分布では低い所から高い所へ、この順に移り変わることを当てはめる
垂直分布の帯とバイオームを対応させる：丘陵帯＝照葉樹林、山地帯＝夏緑樹林、亜高山帯＝針葉樹林、高山帯＝森林限界より上（ハイマツ・高山草原）
樹種とバイオームを対応させる：照葉樹林はスダジイ・アラカシ・タブノキ、夏緑樹林はブナ・ミズナラ、針葉樹林はシラビソ・オオシラビソ・コメツガ（北海道ではエゾマツ・トドマツ）、高山帯はハイマツ・コマクサ・コケモモ
記述の帯・バイオーム・樹種・順序の組み合わせが、手順 2〜4 と一致するかで正誤を決める
例題
本州中部の山岳地帯に見られるバイオームの垂直分布についての記述として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
ア 丘陵帯には、ブナやミズナラを主とする夏緑樹林が分布する。
イ 山地帯には、シラビソやコメツガを主とする針葉樹林が分布する。
ウ 亜高山帯の上限は森林限界とよばれ、それより標高の高い高山帯では、ハイマツなどの低木や高山植物が見られる。
エ 日本の垂直分布は、主に標高による年降水量の違いによって生じる。
例題の解答
手順 1：どの選択肢も垂直分布の話である。
手順 2・3：垂直分布は低い方から、丘陵帯（照葉樹林）→ 山地帯（夏緑樹林）→ 亜高山帯（針葉樹林）→ 高山帯 と並ぶ。
手順 4・5：
- ア：ブナ・ミズナラの夏緑樹林は山地帯である。丘陵帯はスダジイ・アラカシなどの照葉樹林なので、誤り。
- イ：シラビソ・コメツガの針葉樹林は亜高山帯である。山地帯は夏緑樹林なので、誤り。
- ウ：亜高山帯の上限が森林限界で、その上の高山帯にはハイマツや高山植物が見られる。正しい。
- エ：日本は全域で降水量が十分にあり、垂直分布は主に標高が上がるにつれて気温が下がることで生じる。誤り。
よって、答えはウである。
答え: ウ
よくある誤り
日本のバイオームの違いが主に降水量で決まるとしてしまう誤り。正しくは、日本は全域で森林が成立するのに十分な降水量があり、バイオームの違いは主に気温で決まる（標高が 100 m 上がると気温はおよそ 0.5〜0.6 ℃ 下がる）。
帯とバイオームを 1 段ずらして対応させてしまう誤り（例：山地帯＝針葉樹林）。正しくは、丘陵帯＝照葉樹林、山地帯＝夏緑樹林、亜高山帯＝針葉樹林、高山帯＝森林限界より上 である。
森林限界を高山帯の上限（山頂付近）だと思ってしまう誤り。正しくは、森林限界は亜高山帯と高山帯の境目で、高木の森林が成立する上限のことであり、高山帯はすでに森林限界より上である。
ハイマツを亜高山帯の針葉樹林をつくる高木だとしてしまう誤り。正しくは、ハイマツは森林限界より上の高山帯で地面をはうように広がる低木で、亜高山帯の針葉樹林の代表はシラビソ・オオシラビソ・コメツガである。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
入口の問題
この技能を使う問題
日本のバイオームとその分布について述べた文として誤っているものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
- ア 日本は全国的に降水量が多いため、バイオームの分布はおもに気温のちがいによって決まり、低地ではどの地域でも森林が成立する。
- イ 本州中部の山岳では、標高が高くなるにつれて気温が下がるため、低地から山頂にかけてバイオームが順に移り変わる垂直分布が見られる。
- ウ 九州・四国から関東地方にかけての低地には、ブナやミズナラなどの落葉広葉樹が優占する夏緑樹林がおもに分布する。
- エ 本州中部の亜高山帯には、シラビソやコメツガなどの常緑針葉樹が優占する針葉樹林が分布する。
本州中部のある山を、ふもとから山頂（標高約 ）まで登りながら植生を観察した。ふもと付近ではスダジイやタブノキなどの常緑広葉樹が優占する森林がみられた。標高が上がるとブナやミズナラなどの落葉広葉樹が優占する森林に変わり、さらに上では常緑針葉樹が優占する森林がみられた。標高約 付近で高木の森林がみられなくなった。
この高木の森林がみられなくなる境界より上の地域（高山帯）の植生について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。
- ア シラビソやオオシラビソなどの常緑針葉樹が高木となって、森林をつくっている。
- イ 降水量が少ないことが森林の成立しないおもな原因であり、サボテンなどの多肉植物が多くみられる。
- ウ 低温や強風などのきびしい環境のため高木は生育できず、ハイマツなどの低木や、コマクサなどの草本がみられる。
- エ ブナやミズナラなどの落葉広葉樹が、低木となって優占している。
- オ イネ科の草本が優占する草原の中に、アカシアなどの樹木がまばらに生えている。
次の文章は、本州中部の山岳に見られるバイオームについて述べたものである。
本州中部の山岳では、降水量はどの標高でも森林が成立するのに十分である。一方、標高が高くなるにつれて気温が低下するため、バイオームが標高に応じて帯状に移り変わる。このような分布を垂直分布という。標高の低い丘陵帯（低地帯）には、（ a ）などが優占する照葉樹林が分布する。その上の山地帯には夏緑樹林が分布し、さらに上の亜高山帯には（ b ）が分布する。亜高山帯の上限である森林限界より上の高山帯では、森林は見られない。
文章中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜カのうちから 1 つ選べ。
a b ア ブナ・ミズナラ 針葉樹林 イ ブナ・ミズナラ 硬葉樹林 ウ スダジイ・タブノキ 硬葉樹林 エ スダジイ・タブノキ 針葉樹林 オ シラビソ・コメツガ 針葉樹林 カ シラビソ・コメツガ 硬葉樹林