Макс Оганесон - Дослідження фіторізноманіття буферних зон агроценозів, Макс Оганесон

Захисна функція: Завдяки рослинному покриву, екотони можуть знижувати ризик ерозії ґрунту, який є поширеною проблемою у сільськогосподарських регіонах. Рослинність у цих зонах сприяє укріпленню ґрунтового покриву, що зменшує його змивання й вимивання корисних речовин (Forman & Baudry, 1984). Екотони також здатні регулювати мікрокліматичні умови: лісосмуги, наприклад, зменшують швидкість вітру і випаровування води з поверхні ґрунту, що допомагає зберегти вологу і знизити стрес для рослинних культур.

Роль у збереженні води та покращенні ґрунту: Можуть підтримувати баланс вологості в агроекосистемах завдяки здатності утримувати воду в ґрунті та зменшувати її випаровування. Крім того, рослинність екотонів сприяє накопиченню органічної речовини, що покращує структуру ґрунту та підвищує його родючість. Це особливо важливо для сільського господарства, де надмірне використання хімічних добрив призводить до деградації ґрунтів і вивітрювання корисних речовин.

Підвищення біорізноманіття: Відіграють важливу роль у підтриманні біорізноманіття агроекосистем, створюючи середовище для проживання різноманітних видів, у тому числі комах, птахів, дрібних ссавців і рослин, які не здатні жити на територіях з інтенсивним обробітком. Дослідження показують, що в таких зонах мешкає більша кількість видів, ніж у сусідніх територіях сільськогосподарських угідь, що сприяє стійкості агроекосистем та зменшенню потреби у пестицидах. Наприклад, завдяки збереженню популяцій корисних комах у цих зонах знижується потреба у хімічному захисті сільськогосподарських культур (Дем’янчук П. М., 2001).

Покращення екологічної стійкості агроекосистем: Сприяють підвищенню екологічної стійкості агроекосистем, оскільки вони зменшують вплив стресових факторів, таких як посухи, заморозки та інші екстремальні погодні умови. Наявність стабільних екотонів дозволяє агроекосистемам швидше адаптуватися до змін і краще відновлюватися після впливу стресових подій. За словами, саме екотони є ключовими зонами, де відбувається "екологічний обмін" між природними і сільськогосподарськими екосистемами, що зменшує ризики деградації ґрунтів та сприяє сталому розвитку сільського господарства.

Зазвичай дані зони характеризуються значно вищим рівнем біорізноманіття порівняно з основними екосистемами, що їх оточують. Як зазначають Forman і Godron (1986), перехідні зони можуть містити до 30% більше видів, ніж окремі екосистеми, до яких вони примикають. Це обумовлено наявністю різноманітних мікроекологічних ніш і складною структурою рослинного покриву, який забезпечує умови для проживання багатьох видів тварин і комах, що не можуть ефективно виживати в монотонних сільськогосподарських угіддях (Forman, Godron, 1986).

Проміжні зони є місцем проживання для багатьох видів, які, через свої екологічні потреби, не можуть ефективно заселяти поля або інші сільськогосподарські ділянки з інтенсивною обробкою. Наприклад, уздовж лісосмуг або лісових екотонів часто спостерігаються популяції птахів, гризунів і корисних комах, які не тільки підтримують біологічне різноманіття, але й виконують важливі екологічні функції в агроекосистемах. Вони забезпечують природний контроль шкідників і сприяють запиленню рослин, що, в свою чергу, зменшує потребу у використанні хімічних засобів захисту рослин.

Дослідження показують, що різноманіття видового складу в екотонах знижує вразливість агроекосистем до екологічних і економічних ризиків. Наприклад, наявність хижих комах і дрібних ссавців у екотонах дозволяє контролювати чисельність шкідливих видів, таких як гризуни чи комахи-шкідники, що сприяє захисту культур і зменшенню залежності від пестицидів. Додатково, екотони можуть містити ендемічні види, що є цінними з точки зору збереження природного генофонду і розвитку стійких агроекосистем (Theoretical and Applied…, : https://www.ecologyjournal.org).

  Завдяки розташуванню між сільськогосподарськими угіддями та природними лісовими масивами, можуть значно зменшувати негативний вплив ерозії та деградації ґрунтів на сільськогосподарські ділянки. Завдяки рослинному покриву та високому біорізноманіттю, такі зони сприяють укріпленню ґрунту, накопиченню органічних речовин і покращенню водного балансу, що є важливим для сільського господарства. Дослідження показують, що присутність багатих на видове різноманіття екотонів може знижувати витрати на підтримку агроекосистем завдяки природним екосистемним послугам.

  Антропогенні фактори, такі як інтенсивне сільське господарство, урбанізація, застосування пестицидів і добрив, сильно впливають на екотони в агроекосистемах. Ці зони, які природно функціонують як буферні, стають вразливими до змін, викликаних діяльністю людини, що може знизити їхню екологічну стійкість і функціональність. Розуміння впливу антропогенних факторів на екотони є важливим для розробки стійких підходів до управління агроекосистемами (Biodiversity Patterns…,  https://education.nation  ).

  Зростання інтенсивності обробки сільськогосподарських земель призводить до змін у структурі екотонів і видовому складі рослин і тварин. Висока механічна обробка ґрунту, розширення ріллі та застосування пестицидів знижують різноманіття видів і зменшують площу природних екотонів. Дослідження показують, що монокультури у прилеглих агроекосистемах знижують різноманіття тваринних видів у екотонах, особливо корисних комах, таких як запилювачі, а також хижаків, що контролюють чисельність шкідників.

   Застосування хімічних добрив і пестицидів також чинить значний вплив на екотони. Хімічні речовини можуть вимиватися з полів у сусідні зони екотонів, де вони накопичуються і змінюють хімічний склад ґрунту, води та рослинності. Це призводить до зниження біорізноманіття через токсичний вплив на організми, які мешкають у цих перехідних зонах. Наприклад, деякі дослідження показують, що пестициди значно знижують чисельність комах-запилювачів, що негативно впливає на продуктивність культурних рослин, які знаходяться в межах агроекосистем (Species Interactions in Ecotonal…, https://www.academia.edu).