Edge-Effect Interactions in Fragmented and Patchy Landscapes

Authors

  • LAUREN M. PORENSKY,

    1. Department of Plant Sciences and Graduate Group in Ecology, University of California, Davis, CA 95616, U.S.A.
    Current affiliation:
    1. Department of Natural Resources and Environmental Science, University of Nevada, Reno 89557, NV, U.S.A.
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  • TRUMAN P. YOUNG

    1. Department of Plant Sciences and Graduate Group in Ecology, University of California, Davis, CA 95616, U.S.A.
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Abstract

Ecological edges are increasingly recognized as drivers of landscape patterns and ecosystem processes. In fragmented and patchy landscapes (e.g., a fragmented forest or a savanna with scattered termite mounds), edges can become so numerous that their effects pervade the entire landscape. Results of recent studies in such landscapes show that edge effects can be altered by the presence or proximity of other nearby edges. We considered the theoretical significance of edge-effect interactions, illustrated various landscape configurations that support them and reviewed existing research on this topic. Results of studies from a variety of locations and ecosystem types show that edge-effect interactions can have significant consequences for ecosystems and conservation, including higher tree mortality rates in tropical rainforest fragments, reduced bird densities in grassland fragments, and bush encroachment and reduced wildlife densities in a tropical savanna. To clarify this underappreciated concept and synthesize existing work, we devised a conceptual framework for edge-effect interactions. We first worked to reduce terminological confusion by clarifying differences among terms such as edge intersection and edge interaction. For cases in which nearby edge effects interact, we proposed three possible forms of interaction: strengthening (presence of a second edge causes stronger edge effects), weakening (presence of a second edge causes weaker edge effects), and emergent (edge effects change completely in the presence of a second edge). By clarifying terms and concepts, this framework enables more precise descriptions of edge-effect interactions and facilitates comparisons of results among disparate study systems and response variables. A better understanding of edge-effect interactions will pave the way for more appropriate modeling, conservation, and management in complex landscapes.

Interacciones del Efecto de Borde en Paisajes Fragmentados

Resumen

Los bordes ecológicos cada vez más son reconocidos como conductores de patrones del paisaje y de procesos del ecosistema. En paisajes fragmentados (e.g., un bosque fragmentado o una sabana con montículos de termitas dispersos), los bordes pueden ser tan numerosos que sus efectos permean en todo el paisaje. Resultados de estudios recientes en tales paisajes muestran que los efectos de borde pueden ser alterados por la presencia o proximidad de otros bordes cercanos. Consideramos la significancia teórica de las interacciones de los efectos de borde, identificamos varias configuraciones paisajísticas que las soportan y revisamos la investigación existente sobre este tópico. Los resultados de estudios de una variedad de tipos de localidad y ecosistema muestran que las interacciones del efecto de borde pueden tener consecuencias significativas para los ecosistemas y la conservación, incluyendo tasas de mortalidad de árboles más altas en bosques tropicales, densidades reducidas de aves en fragmentos de pastizal, y la intrusión de arbustos y densidades bajas de vida silvestre en una sabana tropical. Para clarificar este concepto subestimado y sintetizar el trabajo existente, diseñamos un marco conceptual para las interacciones del efecto de borde. Primero trabajamos para reducir la confusión terminológica mediante la clarificación de diferencias entre términos como la intersección de borde y la interacción de borde. En casos en que interactúan los efectos de borde cercanos, propusimos tres formas de interacción posibles: reforzamiento (la presencia de un segundo borde causa mayores efectos de borde), debilitamiento (la presencia de un segundo borde causa efectos de borde más débiles) y emergente (los efectos de borde cambian completamente en la presencia de un segundo borde). Con la clarificación de términos y conceptos, este marco de referencia permite descripciones más precisas de las interacciones del efecto de borde y facilita la comparación de resultados entre sistemas y variables de respuesta dispares. Un mejor entendimiento de las interacciones del efecto de borde allanará el camino para el modelaje más adecuado, la conservación y manejo de paisajes complejos.

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