邊緣效應

在兩個或兩個以上不同性質的生態系統（或其他系統）互動作用處，由於某些生態因子（可能是物質、能量、信息、時機或地域）或系統屬性的差異和協合作用而引起系統某些組分及行為（如種群密度、生產力和多樣性等）的較大變化，稱為邊緣效應。亦稱周邊效應。

基本介紹

• 中文名：邊緣效應
• 別名：周邊效應
• 成因1：溫度效應
• 成因2：蒸發效應
• 解決方法1：預孵育
• 解決方法2：放棄周邊孔

檢測效應

定義

在進行多孔板尤其是96和384孔板細胞培養時，細胞在孔板中的位置會影響到細胞的生長狀態，特別是處在周邊以及四個角的孔中細胞通常會表現出分布不均等現象，稱為“邊緣效應（edge effects）”。該現象在酶聯免疫反應（ELISA）中尤為常見，表現為96孔板的外周孔顯色較中心孔深。

成因

1. 溫度效應：經研究證實在溫育中的熱力學梯度可能是根本原因。孔板的聚苯乙烯本身為不良熱導體，在實驗室的常規ELISA測定中，將板從室溫（通常在25℃左右）置於37℃溫箱，板也升溫時，在外周孔與中心孔之間可能存在一熱力學梯度。

2. 蒸發效應：雖然通常細胞培養箱中都會放置一盤雙蒸水以維持培養箱中的濕度，但仍難達到多孔板中的濕度，特別是在培養箱經常開關的情況更是如此。由於位置效應，邊緣孔的濕度較中間孔更低，水分揮發的現象就更為嚴重。這樣就容易造成四周培養基的體積會明顯少於中間孔，而四個角落的孔尤為嚴重。

解決辦法

1. 預孵育：使用水浴或在將反應溶液加入至板孔中時，將板和溶液均加熱至溫育溫度（如37℃），就可以很容易地排除“邊緣效應”，並且可提高測定的重複性。另外，有研究發現將鋪好的細胞在室溫先放置一個小時，待細胞完成沉降和貼壁後再放回37℃培養箱繼續培養，也可顯著改善邊緣效應。

2. 使用防揮發蓋：已有人針對多孔板揮發效應導致的邊緣效應，開發了一種防揮發的多孔板蓋。該多孔板蓋可以在多孔板上方形成飽和的水蒸氣層成為一個蒸汽禁止，將多孔板內環境與實驗室環境隔絕，從而更好的維持多孔板處在一個相對穩定的狀態下。

3. 放棄周邊孔：在上述方法不能解決時，為了得到更可靠的試驗結果，最直接簡單的方法就是不用這些周邊的孔。這雖然不能說解決了邊緣效應，但最大可能的減少了邊緣效應對試驗結果的影響。

生態學

特徵和機理

1.1定義

在群落交錯區中由於生境的特殊性，異質性，不穩定性，使得毗鄰群落的生物可能聚集在交錯區，在這個生境重疊的區域，不但增大了交錯區的物種多樣性和種群密度而且增大了某些物種的活動強度和生產力，這一現象叫做邊緣效應。

1.2邊緣效應的概念

在田間試驗時，即使土壤條件是相同的，但由於每一植物個體所占空間的不同和相連試驗區的影響以及小氣候的差異等，而周邊部分與中央部分的作物在株高、粒數和病蟲害的危害等方面也仍會出現差異，這種現象稱為邊緣效應。為了去掉這種周邊效應，可把田邊部分作為號外，在試驗結果的處理上不予計算在內。

1.3邊緣效應的特徵：

邊緣效應

邊緣效應帶群落結構複雜，某些物種特別活躍，其生產力相對較高；邊緣效應以強烈的競爭開始，以和諧共生結束，從而使得各種生物由激烈競爭發展為各司其能，各得其所，相互作用，形成一個多層次、高效率的物質、能量共生網路。邊緣效應有其穩定性，按邊緣效應性質一般可分為動態邊緣和靜態邊緣兩種。動態邊緣效應是移動型生態系統邊緣，外界有持久的物質、能量輸入，此類邊緣效應相對穩定，能長期維持其高生產力；靜態邊緣是相對靜止型生態邊緣，外界無穩定的物質、能量輸入，此類邊緣效應是暫時的，不穩定的。

1.4緣效應的機理：

引起邊緣效應的機理在於邊緣效應的加成效應、協合效應和集富效應。

加成效應：任何生物在多維生態空間中占有一定的生態位。各種生物總是向著最理想的生態位不斷進化，而群落交錯區可以為生物實現理想生態位創造更好的條件，因此，生物增多。

協合效應：在邊緣地帶各種生態因子並不僅僅是簡單的加成效應，還有一種非加成關係。任何物種對同一種生態因子的利用強度與其他生態因子的現有水平有關。對特定的物種來說，他們一旦與邊界異質環境處於合適的生態位相”諧振“，各因子之間就會產生強烈的協合效應。

集富效應：邊緣地帶是多種”應力”互動作用的地帶，一般較各子系統更為複雜、異質和多變，信息量較豐富，因而刺激了各子系統中信息要求高的種群甚至外系統的種群向邊緣區集結，此就是集富效應。

生物多樣性

植物邊緣效應的的概念就是基於不同植物群落之間生物的變異和密度增加而提出的，即在不同植物群落邊緣生物的變異和密度有增加的傾向。邊緣效應對於生物多樣性的研究和保護具有特定的價值，在這種特定的生境中期望有高的生物多樣性。其原因是：在邊緣地帶會有新的微觀環境，導致有高的生物多樣性；邊緣地帶和為生物提供更多的棲息場所和食物來源，允許特殊需求的物種散布和定居，從而有利於異質種群的生存，並增強了居群個體覓食和躲避自然災害的能力，允許有較高的生物多樣性。

邊緣效應造成了生物的多樣性和生存環境的複雜性，使處於邊緣的生物對外界環境具有更強的適應能力。

多樣性保護

人類活動強烈地改變了自然景觀格局，引起棲息地片段化、棲息地的喪失和邊緣數量的增加，對生物多樣性產生了重要影響。加強邊緣效應的利用和管理對生物多樣性的保護有重要的意義。

結語

邊緣效應作為普遍且客觀存在的現象，儘管在過去的幾十年中受到過不少生物學家的關注，但與研究較充分的群落內部生物多樣性相比，有關邊緣效應對生物多樣性的影響的研究工作就顯得有些微不足道。還有待於科技工作者進一步的探索。

植物學

小孔擴散效率較高是和小孔存在邊緣效應有關.水蒸氣經氣孔的擴散速率並不與氣孔面積成正比，而與氣孔（或面積）的邊緣長度（總周長）成正比，這種現象稱為邊緣效應。在任一蒸發麵上,處於蒸發麵中心的氣體分子,由於分子間的相互碰撞和干擾,向大氣中的擴散速度較慢;在蒸發麵邊緣的氣體分子則因相互干擾少而擴散較快.因此水分通過小孔擴散的量和小孔的周緣長度成正比,而和小孔的面積不成比例.孔愈小,周長與面積的比值愈大,邊緣效應愈顯著.這正是小面積的氣孔能夠大量散失水分的重要原因.

地理

由於區域分布、物質組成或能量結構不均勻所引致的地理流的變異、擾動、增強、減弱等一系列變化。它有不同的尺度和規模，如水平方向上的海陸交界、沙漠與綠洲交界；垂直方向上的地—氣交界、平流層與湍流層的交界；經濟結構上的發達地區與不發達地區的交界、城市與鄉村的交界……都能體現出地理邊緣效應的強度、規模、方式與類型的不同。研究地理邊緣效應是認識地理系統中互相作用、互相滲透的一個視窗。從整個地理環境的巨觀意義上考察，只要存在著非均衡，就必然產生地理梯度，地理梯度發生最為顯著的空間，即為地理邊緣效應表現最突出的地方。清晰地判明通過地理界限的各類能量流和物質流，並與界限內相對均一空間內的能量流和物質流進行比較，是衡量地理邊緣效應的基本內容。

電學

理想平板電容器的電場線是直線的，但實際情況下，在靠近邊緣地方的會變彎，越靠邊就越彎得厲害。到邊緣時彎的最厲害，這種彎曲的現象叫做邊緣效應。

對於螺線管的邊緣效應，是指：越靠兩端的區域，磁感線將越發散。

在渦流檢測中，當線圈移近工件的邊緣時，渦流流動的路徑發生畸變，這樣就會產生所謂的邊緣效應的干擾信號，這種信號很強，在檢測中可以利用一些電的或機械的方法來消除邊緣效應的干擾。

攝影

影像上某些密度失真，其產生的原因是沖洗過程中局部藥物相互作用的結果，這種現象叫做邊緣效應。它也叫做鄰界效應(adjacency)，或濃邊效應（border）。這種效應產生在兩個區域的邊界之處，這兩個區域接收了不同程度曝光，因此在沖洗時，產生不同程度的化學活度。通常，邊緣效應是因為疲竭了的顯影液或抑制性的副產品滲入到一個區域，減少了化學活度而產生的。這兩個區域中曝光較多的是那一個區域的邊緣內增加了顯影，就產生了厚實的密度，這叫做“麥基線”。當麥基線處在一個非常狹窄的共同區域的兩個邊緣之處——或者這條線圍繞著一個很小的點的內側邊緣時——麥基線就合併起來產生一個綜合的密度，這種現象叫做“埃伯哈德效應”（Eberhard effect）。曝光基本相同的兩個區域的邊緣之間顯影減少，這種現象叫做“科斯京基效應”。這種現象表現為明顯的兩個影像之間的位移，或者位置相隔很近的物體影像（如平行線）變得狹窄。

平面色譜

在平面色譜法中,同一塊色譜板基線上不同位置點上同一種物質,而產生邊緣比移值大於中間比移值的現象.他是因為邊緣的溶劑蒸發比中間的快,從而加速了邊緣的溶劑遷移,讓邊緣比移值變大.他可以通過展開前的飽和來和點子距色譜板1cm來減小.