Hrana je hranice mezi dvěma prostředích, z nichž jeden je obecně les, například mezi lesy a louky, na mýtině, na pláži. Okraj představuje konkrétní mikroklimatické a ekologické podmínky a někdy i specifická mikrooblasti, příznivé nebo naopak nepříznivé pro druhy přilehlých prostředí.
Z tohoto důvodu podléhá své vlastní ekologicko-krajinné dynamice . Mluvíme o „ hranovém efektu “ (neboli „hranovém efektu“ ), abychom popsali negativní dopady umělých hran vytvořených v přírodním prostředí (mimo masiv ošetřený v intenzivním lesnictví nebo uvnitř něj (okraje světlých řezů, okraje silnic nebo lesních cest)) .
Kromě případů, kdy je uměle stabilizována člověkem, což se na planetě stává stále častěji, se hrana vyvíjí spontánně v čase a prostoru ( v případě přirozeného lesa v závislosti na sylvogenetickém cyklu ).
V závislosti na jejich kontextu mohou pojmy „okrajový efekt“, „okrajový efekt“ nebo „okrajový efekt“ popisovat nebo seskupovat různé (protichůdné) typy efektů nebo konceptů.
Princip „ ekotonu “, a zejména skutečnost, že když se vzdálíme od okraje, najdeme více druhů typických pro prostředí, ve kterém jsme, a méně druhů charakteristických pro jiné prostředí, ale také navíc druhy specifické pro okraje, velká část okrajů dvou sousedních prostředí. V počtu druhů je okraj často bohatší než každé médium samostatně. Obvykle mluvíme o ekotonu pro přirozené hrany.
Zdroj efekt a bariérový účinek ; Ekologickou propustnost hran pro hmyz má několik důsledků, a to jak pro výzkum v oblasti biologické rozmanitosti, jakož i pro zemědělství, lesnictví a hospodaření s půdou. Studie publikovaná v roce 2007 zkoumala (v Ohiu ) její pohyby od okrajů lesů k vnitrozemským obilným polím periferním do lesů, aby zjistila, do jaké míry velikost úlomků lesa, vzdálenost od okraje a zemědělská matice ovlivnily nebo neovlivnily dynamiku komunit brouků . Studie se zaměřila na početnost brouků a jejich druhovou diverzitu (specifická diverzita). Hojnost a rozmanitost brouků byla v této souvislosti ve všech ročních obdobích významně vyšší v blízkosti ekotonu lesního pole. Pokud jde o směry pohybu nebo migrace, studie ukázala, že v největších fragmentech lesa se brouci pohybují více od okraje do vnitřku lesa, zatímco v malých fragmentech migrují snadněji z okraje lesa směrem k polím. Z určitého úhlu pohledu by tedy okraj velkého lesa byl (pro brouky) způsobem méně průhledným nebo více „tvrdým“ (výraz, který používají autoři), pokud jde o oběh brouků (mohlo to být - bylo zajímavé umět reprodukovat ve stejném biogeografickém kontextu zkušenost s zemědělskou matricí „bez pesticidů nebo chemických vstupů“ (ekologické zemědělství nebo chov nebo louky). Grafické znázornění vztahů mezi body zachycení / vychytávání (Ne - metric Multidimensional Scaling) ukázaly, že oblasti těžby a hustého lesa byly dvě proměnné, které nejlépe vysvětlovaly rozdíly v druhovém složení.
Mikroklimatické a / nebo ekologické účinky (dehydratace) specifické pro určité umělé okraje (vodní stres pro stromy, zhoršení tepelných šoků a klimatická rizika zvýšeným vystavením slunci, větru a mrazu ... a snížení „efektového“ nárazníku ) les nebo přirozený okraj (přirozené okraje jsou obecně velmi husté a bohaté na liány nebo epifity). Zóna, kde dochází k okrajovému efektu, se zdá mnohem citlivější na predátory nebo oportunní patogeny.
Například smrky rostoucí na umělých okrajích holých řezů, silnic, cest ... vypadají , že podle studií, které stále potřebují, vykazují zvýšenou citlivost na vodní stres (viditelný na infračervených fotografiích ) a na útoky kůrovce. být vyšetřován. upřesněn.
Čím složitější je obvod lesa , tím delší je jeho okraj (se stejnou oblastí).
Tento faktor má velký význam také z hlediska vlivu lesa na periferní mikroklima a naopak mikroklima ovlivňuje mikroklima lesa, tím spíše, že okraj je umělý (tj. Bez husté rostlinné opony ( lem , závěsy popínavých rostlin, keře, plášť), který spontánně lemuje přirozené okraje a brání slunci a větru, což jsou silné faktory dehydratace.
Různé studie termo-hygrometrických charakteristik okrajů ukázaly jasný „okrajový efekt“ na transpiraci lesa. Například ve smíšeném porostu z tvrdého dřeva byla naměřená transpirace 354 mm vodního ekvivalentu / rok více než 45 metrů od okraje uvnitř zalesnění, ve srovnání s 565 mm na okraji (méně než 15 metrů od okraje) nebo téměř stejná na měřenou potenciální evapotranspiraci (571 mm ). Dehydratační účinek umělých okrajů se také projevuje narušením rosných jevů (například na silnicích nebo v oblasti s plevelem). Efekty okrajů proto mohou mít velmi silný vliv na vodní bilanci zalesněných oblastí, zejména proto, že budou malé a roztříštěné u silnic. Tento typ efektu mizí ve velmi velkých nefragmentovaných masivech nebo je považován za zanedbatelný z nejméně 100 hektarů. Studie dospěla k závěru, že v amazonském deštném pralese narušení způsobená „hranovými efekty“ již překročila prahovou hodnotu, za kterou je nevyhnutelné nevratné poškození.
Tvary a struktury okrajů mají vliv na povahu a rozsah jejich ekologických účinků na sousední lesní fragmenty a existují synergické účinky s velikostí dotčených oblastí.
Ekologická studnaSkutečnost, že hrana je „ ekologickým umyvadlem “. K tomu dochází v případech, kdy je okraj umělý ( silnice , železnice , silnice nebo okraj kanálu , oblast intenzivního lesnictví ) nebo vzácněji, když je přirozený okraj neobvykle rovný a pravidelný (okraj jezera nebo útes ). Poté se tam vyskytují zvláštní ekologické jevy popsané jako „ okrajový efekt “ nebo „ okrajový efekt“ nebo „okrajový efekt“ . Druhy z přilehlého prostředí tam mizí ve větším počtu, protože jsou vystaveny zvýšené predaci (například dravci a korvidy , dokonce i psy a kočky, v případě přímočarého okraje parku typu. Vybavenost nebo kultivovaný les, kde jsou ptáci a drobných savců je mnoho, jsou však viditelní pro predátory). V ekologii tento jev spadá pod takzvanou teorii „ zdroj-studna “ . Například úmrtnost zvířat predací se výrazně zvyšuje na okraji silničních os, „hranovým efektem“ nebo „ hranovým efektem “ vyvolaným silnicí, jejími umělými hranami a jejími jasnými hranami. Je to jedna z mnoha forem ekologické fragmentace . Jedná se o silniční koridor, který upřednostňuje oběh a „účinnost“ určitých predátorů a zvyšuje zranitelnost jejich kořisti. V rámci stejné skupiny druhů (například ptáků) může být několik všudypřítomných predátorských druhů zvýhodněno (korvidy nebo dravci, jako jsou poštolky nebo jestřábi), zatímco ostatní ptáci (zejména kuřata v hnízdech) budou oběťmi stejného druhu.
Někteří, jako Francis Hallé, věří, že okraj je zcela součástí vrchlíku, který je definován zejména mnohem vyšší ekologickou rozmanitostí a biochemickou aktivitou.
Pojem hrana se spíše používá pro geografický nebo krajinný popis prostředí, zatímco pojem ekoton se používá k popisu ekologického fungování složitých hran (a obvykle se často pohybuje) v prostoru a čase.
Pro krajinnou ekologii je hrana zvláštním typem ekotonu. Délka a kvalita ekotonů jsou indikátory udržitelného obhospodařování lesů. Například ONF vyhodnotil pro jediný francouzský národní les lineární okraje lesa oddělující uzavřené oblasti od otevřených oblastí na 25 600 km okrajů. Tyto hrany tam lze považovat za ekotony. Ve stejných státních lesích by bylo nutné zohlednit okraje 30 160 km lesních cest (1,8 km silnice na 100 ha). Ve Spojených státech je oblast lesů vystavených hraničnímu efektu nyní o několik řádů větší než za dnů evropských osadníků, kdy většina lesů byla od svého zotavení po poslední době ledové pod lidskou okupací.
Zdálo se, že z toho profitovalo jen několik oportunistických druhů (korvidy) nebo parazitů (klíšťata) nebo praktikujících plodové parazitismus ( hnědohlavý kovboj , kukačka atd.); Čím větší je hranový efekt vzhledem k velikosti „vnitřního“ lesa, tím více klíšťat, tím více má hnědohlavý cowbird vysokou reprodukční úspěšnost a tím méně zpěvných ptáků (jejichž hnízda jsou parazitována). nebo v Evropě kukačkou). To samé platí pro rostliny: ve Spojených státech přineslo silné zvýšení lineárních umělých okrajů prospěch jedovatému břečťanu (nebo jedovatému břečťanu ) zvýhodněnému umělými okraji). Je to rostlina, která produkuje velmi alergenní šťávu, která produkuje kontaktní dermatitidu, po které často následuje superinfekce .
Na druhé straně lesní druhy obvykle ustupují na umělých okrajích a v jejich okolí a často mizí z malých záhonů, jejichž jádro stanoviště je příliš malé na to, aby pojalo životaschopnou populaci těchto druhů.
Lineární biologický koridor , tvořící rozhraní mezi dvě prostředí může být kvalifikován jako „ ecotonial “. Pokud jde o mapování biologických koridorů , například v projektu zelené sítě , lze ekotonovou zónu považovat také za „nárazníkovou zónu“ , chránit „jádro stanoviště“ (Core-Zone) a provádět jemný přechod s „ekologickým“ - matice krajiny “ .
Pokud je k dispozici voda, vegetace roste rychleji a produkuje více biomasy na okrajích (za stejných podmínek půdy, sklonu, nadmořské výšky, zeměpisné šířky a expozice). Pokud chybí voda (sucho), pak je okraj nejzranitelnější oblastí dehydratace (maximální evapotranspirace + vystavení větru a slunci). Suchá vegetace se pak může stát koridorem pro rychlé šíření požáru, případně včetně - a paradoxně - na okraji špatně navržených nebo špatně orientovaných požárních cest). Lesní požáry často začínají na okrajích lesa. Zvýšení frekvence a závažnosti požárů v tropických oblastech je částečně jedním z důsledků zhoršení okrajových účinků (ale také dobrovolného čištění požárem).
Rizika změny klimatu vedou ke zvýšení sucha, vln veder a rizika požáru ve Francii. Například Sologne může znát kolem roku 2060 nebezpečí požáru podobné dnešnímu Středomoří.
V reakci na změnu klimatu se v některých regionech okraje zalesněných oblastí výrazně a střednědobě mění. Mají sklon ustupovat na okraj suchých oblastí, kam postupuje poušť. Mají sklon stoupat do nadmořské výšky nebo do vysokých zeměpisných šířek, kde je chlad méně výrazný a kde ledovce nebo ledovec klesají.
Na Novém Zélandu bylo studováno minimálně od roku 1900 166 lokalit, u nichž je zdokumentován prostorový vývoj horního okraje lesní zóny: za necelé století zůstala horní hranice lesa stabilní v 47 % případů, pokleslo v 1% případů a postupovalo u 52% studovaných případů. Jedná se o oblasti, kde bylo nejvíce zalesněné zimní oteplování, které nejvíce zalesňovalo, a oblasti, kde byla struktura okraje lesa nejrozsáhlejší.
Některé druhy, průkopníci a lépe přizpůsobené suchu nebo chladu, mají větší užitek než jiné z oblastí osvobozených méně chladným nebo větším množstvím srážek . Rekolonizace lesů však není všude pozorována. V některých oblastech světa chybí voda, kde by ústup sněhu mohl umožnit rostlinné znovudobytí a / nebo v nadmořské výšce pod otvorem ozonové vrstvy by sluneční záření mohlo poškodit znovuobjevení lesa.
Úpadek přírodních lesů a rychlé rozšiřování sítí silnic, železnic a lesních kanálů i soukromého majetku po celém světě mají pro lesy tři důležité důsledky:
Příkopy, kanalizační sítě, kabelové a vodovodní potrubí a hydroizolace vyvolaná urbanizací nebo hydroizolací okrajů mohou narušit kořeny stromů (mohou kolonizovat a ucpávat stoky nebo být řezány během kopání zákopů a základů; se zvýšeným rizikem nemocí a neočekávaných událostí v bouřích).
Síťování způsobené ploty na hranicích pozemků vytváří přerušení ekologické kontinuity, zejména u savců : velkých savců ( jelenů atd.), Jelenů , lišek , ježků atd.
Na okrajích silnic a železnic nebo v obydlených oblastech ovlivňuje nakládání s listím, odumřelým dřevem nebo typem sečení ekologické bohatství okrajů a jejich funkce jako biologických koridorů.
Pokud je dřevo skladováno, může existovat riziko vývoje exotických druhů.
ZnečištěníNa hrany může mít vliv různé znečištění:
Okraje jsou proto stále více předmětem řízení zaměřeného na jejich kontrolu. Osvědčené postupy navrhují systémy ekologické certifikace, jejichž cílem je zejména lepší ochrana ekotonických funkcí okrajů, například aby byly odolnější a lépe si udržovaly své funkce ekologických koridorů. Za tímto účelem může správce například zajistit, aby okraj nebyl narušen světelným znečištěním , aby měl prospěch z klidné zóny bez přelidnění, aby ji cesty nebo parkoviště neomezovaly (omezit fragmentaci ekosystému , a aby kořenová prospekční zóna okrajových stromů byla co nejméně narušena (vyhýbáním se například příkopům, odvodnění , stavbám nebo orbě udržováním okrajového travnatého pásu (nebo rašeliniště ) (který může být přes 20 až 30 m široký když je okraj lesa urbanizován, mohou kočky a někteří psi v lese způsobit nějaké škody a les může být také zdrojem nemocí komárů , klíšťat a jiných vektorů (mnoho velkých domorodých lesních kmenů udržuje zalesněnou oblast) kolem jejich seskupených bytů nebo společného domu).
V oblastech a / nebo obdobích s rizikem lesních požárů, požárů, grilování, ohňostrojů atd. jsou zakázány. Pastva nebo mechanické čištění kartáčů jsou často podporovány (a někdy povinné, například na jihu Francie, kde PPRIF (Plán prevence rizik požáru) vyžaduje čištění kartáčem v obydlených oblastech v lese nebo méně než 200 m od lesní půdy). Musí být dodržena minimální vzdálenost od staveb k okraji (50 m na jihu Francie, zvýšeno na 100 m obecním nařízením, nebo dokonce 200 m na základě prefekturního nařízení, s pokutou až 30 eur za metr v roce 2008 v případ porušení).
Doporučuje se dobré hospodaření s vodou a odtokem (údržba příkopů , rybníků , rašelinišť za účelem ochrany a infiltrace meteorické vody na místě) a husté vrstvy a popínavých rostlin na okrajích, aby se snížilo riziko dehydratace. V Kanadě , na znovuzavedení tohoto bobřího canadensis do Alberta , díky malé přehrady buduje a udržuje, má výrazně snížit riziko vzniku požáru na místě. V 90% případů bylo zjištěno, že přítomnost vody souvisí s bobry, více než s lokálními změnami teploty a srážek .
Okraje jsou důležitými prvky krajiny. Přírodní okraje obecně vytvářejí plynulé přechody mezi lesem a přilehlým prostředím (nebo často husté, pokud jde o říční les ). Ve stejné krajině se struktury a typy okrajů liší podle jejich „věku“ a expozice a podle druhů, které tam žijí. Hranice vystavená na sever nebo na západ bude pravděpodobně vypadat velmi odlišně.
Velmi umělé hrany mohou být koridory disperzí určitých introdukovaných rostlin, které se staly invazivními nebo invazivními (příklady: křídlatka japonská v Evropě nebo kudzu , zimolez japonský a Rosa multiflora v Severní Americe)
Okrajové efekty vedou k patogenům, které tam často nacházejí rostliny oslabené termohygrometrickými poruchami . například pokud jde o zemědělství, okrajový efekt se zdá být více vysvětlující výskyt plísňových patogenů než přítomnost koridorů nebo propojení mezi náplastmi. Statisticky, ve studii provedené na jihovýchodě Spojených států, čím blíže jste se dostali k okrajům kukuřičných polí , tím více rostlin bylo ovlivněno houbami napadajícími listy, bez ohledu na přítomnost nebo blízkost rostliny. “Koridor. Bocage je jedním z příkladů integrovaných řešení ochrany hran pro tento typ situace.
Ve venkovských oblastech mohou určité hrany podléhat ochraně podle zákona o krajině . V Evropě (a tedy i ve Francii) jsou v rámci ekologické způsobilosti nové společné zemědělské politiky (SZP) okraje na zemědělské půdě způsobilé pro systém „ topografických ekvivalentních povrchů “ , který usnadňuje přístup k evropským dotacím pro zemědělci zachovávající tyto prvky zájmu o ekologickou krajinu . Totéž platí pro některé další polopřirozené krajinné prvky agroekologického a ekologického zájmu, které mohou být spojeny ( např. Trvalé louky , travní pásy , okraje, rybníky , bocage , seskupené stromy atd. )
Venkovský zákon dále ukládá kartáčové čištění lesa nad 50 metrů od lesní linie, aby se snížilo riziko požáru.
Ve Francii na místní úrovni stanovili různí hráči na území stavební pravidla ve vztahu k okrajům. Například v regionu Île-de-France nebo v obvodu regionálního přírodního parku Scarpe-Escaut není pás 50 metrů od okraje konstruovatelný.