Краевые эффекты: биоразнообразие среды обитания и вмешательство человека

Краевые эффекты – это изменения в биоразнообразии, происходящие в пространстве, окружающем общую границу двух или более различных экосистем. Эта переходная зона, богатая биоразнообразием, известна как экотон; примерами могут служить границы между лесами и равнинами, лесами и горами, сушей и водой. Неофициально называемый краем, экотон влияет на живущие в нем растения и животных уникальным образом, отличным от соединяющихся сред обитания. (1)

В более крупных местообитаниях край затрагивает меньшую часть территории. Это позволяет флоре и фауне процветать в обеих экосистемах и вдоль границы. Однако в более мелких местообитаниях условия, возникающие на краю, могут угрожать стабильности отдельных биомов, что затрудняет, а то и делает невозможным выживание многих растений и животных. Здесь мы рассмотрим некоторые примеры положительных и отрицательных краевых эффектов.

Знаете ли вы?

Независимо от того, насколько велика или мала экосистема, размер края остается постоянным. В отличие от некоторых мест обитания, которые процветают при расширении, край не становится более прочным при увеличении размера, и последствия могут быть разрушительными, если он расширяется больше, чем может выдержать окружающая среда обитания.

Положительные краевые эффекты

Когда два соседних местообитания имеют достаточно индивидуального пространства, чтобы создать градиентную границу, экотон имеет уникальную возможность обеспечить благоприятные условия для жизни определенных растений и животных. На процветающих окраинах находится самое большое разнообразие природных строений, от маленьких до высоких, и они часто могут похвастаться популяциями диких животных, превышающими любые граничащие с ними места обитания.

Изменения ландшафта, включая географические особенности, типы почвы, температуру и уровень влажности, называются неотъемлемыми краями.

Что такое свойственные края?

Свойственные края – это естественно происходящие изменения, которые обычно считаются широкими; они обеспечивают достаточное пространство для процветания видов в экотоне и за его пределами. Если человек не трогает неотъемлемые края, они как правило, остаются стабильными по размеру и численности населяющих их животных и растений в течение длительного времени.

В отличие от внутренних частей большинства экосистем, края получают больше солнечного света, испытывают меньшую влажность, сталкиваются с большим количеством ветра и испытывают более высокие температуры. Эти экологические различия создают более благоприятные условия для произрастания растений, устойчивых к засухе. Следовательно, в экотоне может поселиться больше травоядных насекомых, птиц и других животных. (2)

Некоторые представители фауны, включая кроликов, оленей и лосей, нуждаются в различных средах обитания и полагаются на край как на место для кормежки и гнездования. (Или, в случае жука-навозника, для удаления отходов). Люди, как животные, населяющие мир природы, извлекают выгоду из краевого эффекта, потому что здоровый, широкий экотон физически отделяет людей от хищников. (3, 4)

Негативные краевые эффекты

Когда люди посягают на мир природы, экологические края заостряются, и биоразнообразие экотона уменьшается. Узкие, вызванные человеком края могут увеличить риск инфекционных заболеваний, ухудшить качество почвы и снизить уровень влажности. (5, 6)

Что такое индуцированные края?

Индуцированные края – это антропогенные нарушения природной среды, приводящие к резким изменениям границ среды обитания. Эти края не остаются стабильными даже в течение короткого периода времени и характеризуются как узкие – не потому, что они занимают меньшую ширину, а потому, что переход между средами происходит так внезапно.

Урбанизация, заготовка древесины и выращивание продуктов питания – все это приводит к возникновению индуцированных краев. Они также могут иметь биологическое или климатическое происхождение: наводнения, пожары, ветры, болезни и нашествия насекомых – все это может привести к возникновению краевых зон. Как только эти негативные краевые эффекты закрепятся, климат вдоль края может распространиться глубже в окружающую среду, угрожая разрушением среды обитания ряда видов, которые могут выжить только в исходных биомах. (7)

Подумайте, насколько по-другому выглядит край, определенный коммерческой вырубкой леса, по сравнению с мягким переходом от леса к вырубке. Сильные ветры вдоль этих антропогенных опушек часто подпитывают и усиливают лесные пожары, нанося дополнительный ущерб. Достаточное разрушение кромки леса может привести к фрагментации, которая создает еще больше кромок вокруг все более мелких экосистем. (8)

Хищники, вытесненные из своих мест обитания, выходят на опушку и за ее пределы, влияя на популяции птиц и, как следствие, насекомых. Поскольку размер опушки остается постоянным, уже более обильные растения и животные опушки могут увеличивать свою популяцию, создавая последующую экологическую проблему: инвазивные виды. (9, 10)

Сельское хозяйство

С планетарной точки зрения человек доминирует в ландшафте. Только сельское хозяйство занимает почти 40% всех земель на Земле. Негативные краевые эффекты, связанные с расчисткой полей для выращивания сельскохозяйственных культур, имеют значение не только из-за проблем с обезлесением. Более того, гербициды, удобрения и другие химикаты, используемые в производстве продуктов питания и животноводстве, могут просачиваться за эти узкие границы и загрязнять окружающую природную среду обитания. (11, 12)

По мере дальнейшего роста численности населения эксперты считают, что глобальный спрос на молочные и мясные продукты будет определять будущие изменения в землепользовании, требуя еще больше места для выращивания продуктов питания для людей и животных. Без устойчивых природных сред обитания внутри края, выпас скота может также заставить его конкурировать с местными видами за запасы пищи. (13)

Урбанизация

Как и сельское хозяйство, урбанизация также угрожает жизненно важным экосистемам по всему миру. В настоящее время более половины человечества живет в городах, а по прогнозам к 2050 году в городах будет проживать более 70% мирового населения. Урбанизация также может создать конкуренцию за природные ресурсы и привести к появлению новых хищников, таких как домашние кошки, которые могут посеять хаос в популяциях диких птиц. (14, 15, 16)

Современное состояние реки Лос-Анджелес является наглядным примером того, как урбанизация может разрушить экотон и нанести вред окружающим биологическим сообществам. То, что когда-то было богатым биомом для растений, животных и одной из крупнейших групп коренных американцев в Северной Америке, теперь превратилось в бетонную промоину длиной 82 километра, где сохранилось лишь 5% естественной среды обитания. (17)

Не только растения и животные исчезли из реки и вдоль антропогенно вызванной границы, но и цветные сообщества, живущие поблизости, страдают от одного из самых высоких уровней бедности и загрязнения во всей Южной Калифорнии – последствия экологического расизма. (18)

Чтобы создать справедливое и устойчивое будущее для всего живого на планете, законодатели должны работать с учеными над разработкой конкретных и практических методов восстановления экосистем, находящихся под угрозой исчезновения, и поддержания процветающих, биологически разнообразных территорий, соединяющих человечество с природой.

Часто задаваемые вопросы

Что является примером краевого эффекта?

Представьте себе реку и землю по обе стороны от нее. Растения и животные внутри реки сильно отличаются от тех, что обитают на суше, и между этими двумя областями существует большее биоразнообразие, чем в каждой отдельной экосистеме. Уникальная география этого переходного пространства между средами обитания позволяет процветать многим видам растений и животных, демонстрируя положительный краевой эффект.

Что вызывает краевой эффект?

Разнообразие жизни в экотоне обусловлено дополнительным солнечным светом и более сухими условиями, что позволяет большему количеству растений и животных процветать на границе. Однако краевой эффект может стать негативным, когда сельское хозяйство или урбанизация сокращают соединяющие экосистемы, вызывая расширение края в более влажные, более затененные условия и приводя к разрушению среды обитания.

В чем важность краевых эффектов?

Когда экосистемы здоровы и устойчивы, они могут поддерживать процветающие края, где могут процветать различные насекомые, птицы, млекопитающие и растения. Без надлежащего пространства для поддержания жизни в этих связующих сообществах, сами места обитания будут сокращаться по мере того, как края будут приближаться к центру.

Treehugger