Войти
В экология, краевые эффекты - это изменения в структурах населения или сообщества, которые происходят на границе двух или более местообитаний. Участки с небольшими фрагментами среды обитания демонстрируют особенно выраженные краевые эффекты, которые могут распространяться на весь ареал. По мере усиления краевых эффектов граничная среда обитания обеспечивает большее биоразнообразие.
Появляются края там, где соприкасаются два или более типа среды обитания, как здесь, в Пенсильвании, США. Высота также может создавать границы между участками.
Условия окружающей среды позволить определенным видам растений и животных колонизировать среду обитания границы. Колонизирующие растения обычно не переносят тени и устойчивы к засушливым условиям, например кустарники и виноградные лозы. Обычно колонизируют те животные, которым требуется два или более места обитания, например белохвостый олень и олень-мул, лось, кролики с хвостом, голубые сойки и малиновки. Некоторые животные перемещаются между местами обитания, тогда как краевые виды ограничены краями. Более крупные участки включают больше особей и, следовательно, увеличивают биоразнообразие. Ширина патча также влияет на разнообразие: краевой патч должен быть более выраженным, чем просто резкая граница, чтобы создавать градиенты краевых эффектов.
Животные, перемещающиеся между общинами, могут создавать дорожки вдоль границ, что, в свою очередь, увеличивает свет, достигающий растений вдоль полос, и способствует первичной продукции. Чем больше света достигает растений, тем больше растет их количество и размер. Повышенная первичная продукция может увеличить количество травоядных насекомых, за которыми следуют гнездящиеся птицы и так далее до трофических уровней.
В случае широких и / или заросших границ некоторые виды могут ограничиться одной стороной границы, несмотря на способность обитать в другом. Иногда краевые эффекты приводят к абиотическим и биотическим условиям, которые уменьшают естественную изменчивость и угрожают исходной экосистеме. Вредные краевые эффекты также наблюдаются в физических и химических условиях пограничных видов. Например, удобрения с сельскохозяйственных полей могут проникнуть в прилегающий лес и загрязнить среду обитания. Три фактора, влияющие на края, можно суммировать:
Человеческая деятельность создает преимущества благодаря развитию и сельскому хозяйству. Часто изменения наносят ущерб как размеру среды обитания, так и видам. Примеры антропогенного воздействия:
Когда края разделяют любые естественные экосистема и территория за границей являются нарушенной или неестественной системой, естественная экосистема может быть серьезно затронута на некотором расстоянии от границы. В 1971 году Одум писал: «Тенденция к увеличению разнообразия и разнообразия на стыках сообществ известна как краевой эффект... Общеизвестно, что плотность певчих птиц выше в поместьях, университетских городках и подобных местах... по сравнению с участки единого леса. '. В лесу, где прилегающая земля вырублена, образуя границу между открытым пространством и лесом, солнечный свет и ветер проникают в гораздо большей степени, иссушая внутреннюю часть леса. близко к краю и поощряя рост оппортунистических видов там. Температура воздуха, дефицит давления пара, влажность почвы, интенсивность света и уровни фотосинтетически активной радиации (PAR) - все это изменяется по краям.
По оценкам одного исследования, площадь бассейна Амазонки, измененная краевыми эффектами, превышала площадь, которая была расчищена. «В исследованиях фрагментов лесов Амазонки микроклиматические эффекты были очевидны на глубине до 100 м (330 футов) в глубь леса». Чем меньше размер фрагмента, тем больше он подвержен пожарам, распространяющимся с близлежащих возделываемых полей. Лесные пожары чаще возникают вблизи опушек из-за повышенной доступности света, что приводит к усилению высыхания и увеличению подлеска. Увеличенный подлесок биомасса обеспечивает топливо, которое позволяет пастбищным пожарам распространяться в лесах. Увеличение частоты пожаров с 1990-х годов является одним из крайних эффектов, которые медленно трансформируют леса Амазонки. Изменения температуры, влажности и уровня освещенности способствуют вторжению нелесных видов, включая инвазивные виды. Общий эффект этих фрагментарных процессов заключается в том, что все фрагменты леса имеют тенденцию терять естественное биоразнообразие в зависимости от размера и формы фрагментов, изолированности от других лесных территорий и лесной матрицы.
Количество опушек сейчас на несколько порядков больше в Соединенных Штатах, чем когда европейцы впервые начали заселять Северную Америку.. Некоторые виды извлекли пользу из этого факта, например, бугристая коровья птица, которая является выводковым паразитом, откладывающим свои яйца в гнездах. из певчих птиц, гнездящихся в лесу у границы леса. Другим примером вида, которому способствовало распространение опушек леса, является ядовитый плющ.
И наоборот, стрекозы едят комаров, но у них больше проблем, чем у комаров, выживших на окраинах леса. человеческое жилище. Таким образом, на тропах и в туристических зонах возле населенных пунктов часто бывает больше комаров, чем в местах обитания в глубоких лесах. Травы, черника, цветущая смородина и непереносимые тени деревья, такие как пихта Дугласа. край среды обитания.
В случае освоенных земель рядом с дикими землями часто возникают проблемы с инвазивной экзотикой. Такие виды, как кудзу, японская жимолость и мультифлора роза, нанесли ущерб природным экосистемам. Благоприятно, что открытые участки и края предоставляют места для процветающих видов там, где больше света и растительности, близкой к земле. Особенно полезны олени и лоси, поскольку их основной рацион состоит из травы и кустарников, которые растут только по краям лесных массивов.
Краевые эффекты также применяются к последовательности, когда растительность распространяется, а не проигрывает конкурентам. Различные виды подходят либо к краям, либо к центральным участкам среды обитания, что приводит к различному распространению. Края также различаются в зависимости от ориентации: края на севере или юге получают меньше или больше солнечного света, чем на противоположной стороне (в зависимости от полушария и выпуклого или вогнутого рельефа), создавая различные узоры растительности.
Феномен увеличения разнообразия растений, а также животных на стыке сообществ (экотон ) также называется краевым эффектом и в основном обусловлен локально более широкий спектр подходящих условий окружающей среды или экологических ниш.
Краевые эффекты в биологических анализах относятся к артефактам в данных, которые вызваны положением лунок на планшете для скрининга, а не биологическим эффектом.
Краевой эффект в сканирующей электронной микроскопии - это явление, при котором количество вторичных и / или обратно рассеянных электронов, которые покидают образец и достигают детектора, больше на краю, чем на поверхности. Объем взаимодействия распространяется далеко под поверхностью, но вторичные электроны могут вылетать только вблизи поверхности (обычно около 10 нм, хотя это зависит от материала). Однако, когда электронный пучок попадает в область, близкую к краю, электроны, которые генерируются ниже точки удара, которая находится близко к краю, но находится намного ниже поверхности, могут вместо этого уйти через вертикальную поверхность.
