Макс Оганесон - Дослідження фіторізноманіття буферних зон агроценозів, Макс Оганесон

Поняття екотонів та їх роль в агроекосистема

Екотон — це зона переходу між двома або більше екосистемами, що зазвичай має унікальні характеристики та відрізняється високим рівнем біорізноманіття. Ця область поєднує в собі риси обох сусідніх екосистем, а також може формувати нові умови для життя організмів, що не характерні для жодної з них окремо. Завдяки взаємодії різних біотичних і абіотичних факторів екотони виконують важливі екологічні функції, слугуючи місцями концентрації видів, середовищем існування унікальних екологічних угруповань та зонами підтримки екологічної рівноваги (Екосистемологія, http://eprints.zu.edu.ua).

   Екотони можуть формуватися як природним шляхом, так і під впливом людської діяльності. Розрізняють кілька типів екотонів залежно від типу межових екосистем:

  Лісові екотони: зони переходу між лісом та іншими екосистемами, такими як луки, водно-болотні угіддя або поля. Такі екотони часто багаті на кущові та трав'янисті рослини, що нехарактерні для лісу, а також забезпечують середовище існування для багатьох видів птахів і дрібних тварин.

  Лугові екотони: межові ділянки між луками та іншими екосистемами, наприклад, лісами або полями. Вони зазвичай відрізняються особливими рослинними угрупованнями, в яких поєднуються види, властиві луговим і сусіднім територіям, збагачуючи біорізноманіття цієї ділянки.

  Водно-болотні екотони: зони на межі між водними і наземними екосистемами. Це особливо важливі місця для багатьох видів, оскільки тут є доступ до води та багатої органіки, що сприяє розвитку різноманітних рослинних і тваринних угруповань.

  Агроекотони: зони переходу між агроекосистемами (полями, садовими угіддями) і природними територіями, такими як луки або ліси. Агроекотони мають високу екологічну цінність, оскільки вони можуть знижувати ризик поширення шкідників і служити місцем проживання для видів, які не можуть жити в інтенсивно оброблюваних полях.

  Гірські екотони: зони переходу між різними висотними поясами в горах. У таких зонах, залежно від висоти, можуть зустрічатися види, властиві як для низовинних, так і для високогірних екосистем, що створює особливий набір видів і збагачує загальне біорізноманіття гірської місцевості (Ecotones as Windows into…, https://pubmed.ncbi ).

  Екотони є унікальними екологічними зонами, що характеризуються складною структурою, яка зумовлена поєднанням елементів сусідніх екосистем. У них можна спостерігати значне різноманіття біотичних і абіотичних компонентів, що створюють специфічні умови для розвитку рослинних і тваринних угруповань. Структура екотонів зазвичай включає кілька основних елементів: горизонтальне і вертикальне зонування, мозаїчність ландшафту та підвищений рівень біорізноманіття.

Горизонтальне і вертикальне зонування: Екотони мають як горизонтальне, так і вертикальне зонування, яке виражається у зміні видового складу та структурних особливостей зони в міру віддалення від основних екосистем. На прикладі лісово-лучних екотонів можна помітити, що ближче до лісу переважають тіньолюбні види рослин, тоді як на межі з луками зростають види, більш адаптовані до відкритих просторів і прямого сонячного світла. Це зонування дозволяє зберегти високий рівень видового різноманіття, що є важливим для підтримання екологічного балансу в межах екотонів.

Мозаїчність ландшафту: Це наявність різноманітних рослинних та екологічних мікроугруповань, що виникають через специфічні умови середовища і різний мікроклімат. У зоні екотону можуть співіснувати рослини з різних екологічних ніш, формуючи так звану "мозаїку" рослинності. Така мозаїчність збільшує екологічну стійкість екотону і підвищує його здатність до самооновлення, що особливо важливо в умовах антропогенного навантаження.

Підвищений рівень біорізноманіття: Екотони мають підвищений рівень біорізноманіття, оскільки вони об'єднують види з різних екосистем і створюють умови для формування нових екологічних ніш. Згідно з дослідженням, екотони зазвичай мають на 20–30% більше видів порівняно з основними екосистемами, що межують з ними. Це явище пояснюється синергетичним ефектом взаємодії видів, коли наявність певних рослин і тваринних видів створює умови для заселення інших, менш поширених у сусідніх екосистемах (Ecotonal Regions as Climate…, https://www.earthsciencealliance ).

На структуру екотонів значний вплив мають біотичні (наявність певних видів, конкуренція) та абіотичні фактори (рельєф, клімат, тип ґрунту). Наприклад, у лісових екотонах із лучними зонами на характер рослинності може впливати освітленість і вологоємність ґрунту. Також, екотони зазвичай демонструють високий рівень продуктивності біомаси та біогеохімічних процесів, таких як кругообіг поживних речовин, що підтримують життєдіяльність широкого спектра видів.

    Екотони виконують важливі функції в агроекосистемах, оскільки ці перехідні зони забезпечують збереження біорізноманіття, покращують ґрунтові та кліматичні умови, слугують природними бар’єрами та підвищують екологічну стійкість території. Усі ці функції є критичними для стабільності агроекосистем, які піддаються інтенсивному антропогенному впливу (Денисик Г. І., Ситник О. І., Чиж О., 2020).

Бар’єрна функція: Екотони, що розташовані між полями й природними територіями, можуть діяти як природні бар'єри, зменшуючи поширення шкідників, бур'янів і хвороб на сільськогосподарські угіддя. Дослідження показують, що ці перехідні зони здатні ефективно стримувати розповсюдження шкідливих організмів, оскільки в екотонах підтримується високий рівень біологічного контролю завдяки наявності хижаків і паразитів, що стримують чисельність шкідників. Наприклад, присутність кущових і трав'янистих смуг уздовж полів забезпечує середовище для хижих комах, які обмежують популяції шкідливих видів у межах агроекосистем.

‍​‌‌​​‌‌‌​​‌​‌‌​‌​​​‌​‌‌‌​‌‌​​​‌‌​​‌‌​‌​‌​​​‌​‌‌‍