Жасырған шеттік әсерлер: Экологиядағы түрлер мен қоғамдық құрамдардың өзгерісі. Үркіліс, биоәртүрлілік және қалаланудың ландшафтқа әсері туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Экологиялық ұғым
Ecological concept
Экологияда шеттік әсерлер – екі немесе одан көп мекен орталарының шекарасында болатын популяциялар мен қауымдастықтар құрылымының өзгеруі. Кішкентай мекендер фрагменттері бар аймақтарда шеттік әсерлер ерекше айқын байқалады, олар мекен ортасының барлық аумағына таралуы мүмкін. Шеттік әсерлер күшейген сайын, шекаралық мекен ортасы биологиялық әртүрліліктің артуына жағдай жасайды. Қалалану адамдардың ландшафтты үздіксіз бөліп, осылайша шеттік әсерді күшейтеді. Ландшафт экологиясының бұл өзгерісі салдарға алып келеді. Көп бейімделген түрлер, әсіресе инвазивті түрлер, ландшафттың өзгеруінен пайда көреді, ал арнайы бейімделген түрлер қиындыққа тап болады. Мысалы, Мексикадағы Лакандона тропикалық орманрында шетке төзбейтін құстардың альфа әртүрлілігі шеттік әсерлердің күшеюімен бірге азайып барады.
In ecology, edge effects are changes in population or community structures that occur at the boundary of two or more habitats. Areas with small habitat fragments exhibit especially pronounced edge effects that may extend throughout the range. As the edge effects increase, the boundary habitat allows for greater biodiversity. Urbanization is causing humans to continuously fragment landscapes and thus increase the edge effect. This change in landscape ecology is proving to have consequences. Generalist species, especially invasive ones, have been seen to benefit from this landscape change whilst specialist species are suffering. For example, the alpha diversity of edge intolerant birds in Lacandona rainforest, Mexico, is decreasing as edge effects increase.
Түрлері
Табиғи – Табиғи ерекшеліктер шекараның орналасуын тұрақтандырады. Туындаған – Уақытша табиғи бұзылыстар (мысалы, өрт немесе су тасқыны) немесе адам қызметі шекараларды уақыт өте келе өзгеріске ұшыратады. Тар – Бір мекенжайы бірден аяқталып, екіншісі басталады (мысалы, егістік даласы). Кең (экотон) – Екі анық және толық анықталатын мекенжайының шекарасын олардың физикалық жағдайы мен өсімдік жамылғысы бойынша үлкен қашықтық бөліп тұрады, ал олардың арасында кең ауысу аймағы бар. Бұрылып өрнекті – Шекара сызықты емес. Тесіктелген – Шекарада басқа мекенжайларды қамтитын бос орындар бар. Биіктік те жапсырмалар арасында шекаралар құра алады.
Inherent – Natural features stabilize the border location. Induced – Transient natural disturbances (e. g., fire or flood) or human related activities, subject borders to successional changes over time. Narrow – One habitat abruptly ends and another begins (e. g., an agricultural field.) Wide (ecotone) – A large distance separates the borders of two clearly and purely definable habitats based upon their physical conditions and vegetation, and in between there exists a large transition region. Convoluted – The border is non linear. Perforated – The border has gaps that host other habitats. Height can create borders between patches as well.
Мысалдар
Егер шекара кез келген табиғи экожүйені бөліп, шекараның сыртындағы аумақ бұзылған немесе табиғи емес жүйе болса, табиғи экожүйе шекарадан белгілі бір қашықтықта ауыр зардап шегуі мүмкін. 1971 жылы Одум былай деп жазды: "Қоғамдық біртұтастықтардың қиылысындағы түрлердің әртүрлілігі мен молықтығының арту тенденциясы – шеттік эффект деп аталады. Меншіктерде, кампустарда және осы сияқты жерлерде әнші құстардың тығыздығы біртекті орман учаскелерімен салыстырғанда жоғары екені белгілі ақталған факт. Жанындағы жер кесілген, ашық-орман шекарасы құрылған орманда күн сәулесі мен жел көп мөлшерде еніп, орманның шетке жақын ішкі бөлігін құрғатып, мүмкіндіктерді пайдаланатын түрлердің өсуін көтермелейді. Ауа температурасы, бу қысымының кемістігі, топырақтың ылғалдылығы, жарық интенсивтілігі және фотосинтездік белсенді сәулелену (PAR) деңгейлерінің бәрі шекараларда өзгереді.
When edges divide any natural ecosystem and the area outside the boundary is a disturbed or unnatural system, the natural ecosystem can be seriously affected for some distance in from the edge. In 1971, Odum wrote, 'The tendency for increased variety and diversity at community junctions is known as the edge effect It is common knowledge that the density of songbirds is greater on estates, campuses and similar settings as compared with tracts of uniform forest.'. In a forest where the adjacent land has been cut, creating an open/forest boundary, sunlight and wind penetrate to a much greater extent, drying out the interior of the forest close to the edge and encouraging growth of opportunistic species there. Air temperature, vapor pressure deficit, soil moisture, light intensity and levels of photosynthetically active radiation (PAR) all change at edges.
Амазонка жаңбырлы ормандары
Бір зерттеуде Амазонка бассейнінің шеттік әсерлерден өзгерген аумағы, кесілген аумақтан асып түсетіні анықталды. "Амазонка орман фрагменттерін зерттеулерде, микроклиматтық әсерлер орманның ішкі бөлігіне дейін 100 метрге (330 фут) дейін байқалды". Фрагмент неғұрлым кішкентай болса, жақын маңындағы өңделген егістіктерден тараған өрттерге соншалықты осал болады. Орман өрттері, жарық жеткілікті болуынан, құрғақшылықтың күшеюіне және астыңғы қабаттағы өсімдіктердің өсуіне байланысты, шеттерге жақын жерлерде жиірек болады. Астыңғы қабаттағы биомассаның артуы, жайылым өрттерінің орманға таралуына жағдай жасайтын отынды қамтамасыз етеді. 1990 жылдан бері өрттің жиілеуі – Амазонка орманды баяу түрлендіріп жатқан шеттік әсерлердің бірі. Температураның, ылғалдылықтың және жарық деңгейінің өзгеруі, орман емес түрлердің, соның ішінде инвазивті түрлердің енуіне жағдай жасайды. Бұл фрагменттеу процестерінің жалпы әсері – барлық орман фрагменттері фрагменттің мөлшері мен пішініне, басқа ормандық аумақтардан оқшаулануына және ормандық матрицасына байланысты туа біткен биологиялық әртүрлілікті жоғалтуға бейім. Орман шетінің көбеюінен пайда көретін түрлердің тағы бір мысалы – улы қайнатқыш. Керісінше, қызылшалар масаларды жейді, бірақ адам қоныстарының шетінде масаларға қарағанда тіршілік етуде қиындықтарға тап болады. Сондықтан, адамдарға жақын жолдар мен серуендеу аймақтарында, тығыз орманды жерлерге қарағанда көбінесе масалар көбірек кездеседі. Шөптер, бүлдіргендер, гүлді қарбыздар және Дуглас шыршасы сияқты көлеңкеге төзімсіз ағаштардың бәрі шеттік ортада жақсы өседі. Дамыған жерлер мен жабайы жерлердің қатар орналасуында, инвазивті шетелдік түрлермен байланысты проблемалар жиі туындайды. Кудзу, жапондық балта, көп гүлді жуа сияқты түрлер табиғи экожүйелерге зиян келтірді. Бұл ашық жерлер мен шеттер, көбірек жарық бар және жер бетіне жақын өсімдіктер өсетін түрлерге орын береді. Еліктер мен ақбөкендерге ерекше пайдалы, өйткені олардың негізгі тамағы – орманды аймақтардың шеттерінде ғана кездесетін шөптер мен бұталар.
One study estimated that the amount of Amazon Basin area modified by edge effects exceeded the area that had been cleared. "In studies of Amazon forest fragments, micro climate effects were evident up to 100m (330ft.) into the forest interior." The smaller the fragment, the more susceptible it is to fires spreading from nearby cultivated fields. Forest fires are more common close to edges due to increased light availability that leads to increased desiccation and increased understory growth. Increased understory biomass provides fuel that allows pasture fires to spread into the forests. Increased fire frequency since the 1990s is among the edge effects that are slowly transforming Amazonian forests. The changes in temperature, humidity and light levels promote invasion of non forest species, including invasive species. The overall effect of these fragment processes is that all forest fragments tend to lose native biodiversity depending on fragment size and shape, isolation from other forest areas, and the forest matrix. Another example of a species benefiting from the proliferation of forest edge is poison ivy. Conversely, Dragonflies eat mosquitoes, but have more trouble than mosquitoes surviving around the edges of human habitation. Thus, trails and hiking areas near human settlements often have more mosquitoes than do deep forest habitats. Grasses, huckleberries, flowering currants and shade intolerant trees such as the Douglas fir all thrive in edge habitats. In the case of developed lands juxtaposed to wild lands, problems with invasive exotics often result. Species such as kudzu, Japanese honeysuckle and multiflora rose have damaged natural ecosystems. Beneficially, the open spots and edges provide places for species that thrive where there is more light and vegetation that is close to the ground. Deer and elk benefit particularly as their principal diet is that of grass and shrubs which are found only on the edges of forested areas.
Мұрагерлікке әсері
Шекаралық әсерлер мұрагерлікке де қатысты, яғни өсімдіктердің бәсекелестерден жеңілуінің орнына таралуы кезінде де байқалады. Түрлі түрлер мекендеу ортасының шеттеріне немесе орталық бөліктеріне бейімделеді, соның салдарынан түрлі таралу пайда болады. Шеттердің бағытына қарай да айырмашылықтары болады: солтүстік немесе оңтүстік шеттері қарама-қарсы беткейге қарағанда күн сәулесін аз немесе көп мөлшерде алады (жарты шарға және дөңгелек немесе ойыс жер бедеріне байланысты), осыдан әртүрлі өсімдік үлгілері қалыптасады.
Edge effects also apply to succession, when vegetation spreads rather than losing to competitors. Different species are suited either to the edges or to central sections of the habitat, resulting in a varied distribution. Edges also vary with orientation: edges on the north or south receive less or more sun than the opposite side (depending on hemisphere and convex or concave relief), producing varying vegetation patterns.
Басқа қолданылу
Өсімдіктер мен жануарлардың қауымдастық тоғысында (экотон) әртүрлілігінің артуы шеттік эффект деп те аталады және негізінен жергілікті кең ауқымды қолайлы экологиялық жағдайларға немесе экологиялық нишаларға байланысты. Биологиялық сынақтардағы шеттік эффект – биологиялық әсердің нәтижесі емес, скрининг тақтасындағы ұяшықтардың орналасуынан туындаған деректердегі қателіктерді білдіреді. Сканирлеуші электронды микроскопиядағы шеттік эффект – үлгіден шығып, детекторға жететін екіншілік және/немесе кері шашыраған электрондардың саны шетте бетке қарағанда артық болатын құбылыс. Өзара әрекеттесу көлемі беттен тереңге таралады, бірақ екінші электрондар бетке жақын болғанда ғана шыға алады (әдетте шамамен 10 нм, бірақ бұл материалға байланысты). Дегенмен, электронды сәуле шетке жақын аймаққа түскенде, шетке жақын, бірақ беттен тереңде пайда болған электрондар тік бет арқылы шығу мүмкіндігіне ие болады.
The phenomenon of increased variety of plants as well as animals at the community junction (ecotone) is also called the edge effect and is essentially due to a locally broader range of suitable environmental conditions or ecological niches. Edge effects in biological assays refer to artifacts in data that are caused by the position of the wells on a screening plate rather than a biological effect. The edge effect in scanning electron microscopy is the phenomenon in which the number of secondary and/or backscattered electrons that escape the sample and reach the detector is higher at an edge than at a surface. The interaction volume spreads far below the surface, but secondary electrons can only escape when close to the surface (generally about 10 nm, although this depends on the material). However, when the electron beam impacts an area close to the edge, electrons that are generated below an impact point that is close to an edge but that is far below the surface may be able to escape through the vertical surface instead.