仙女圈：植物水分脅迫導(dǎo)致納米比亞草地出現(xiàn)缺口
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研究人員在2024年雨季調(diào)查了坎伯格上的仙女現(xiàn)缺一個(gè)典型仙女圈:在仙女圈的邊緣可以看到高達(dá)80厘米的草叢。這些塊狀物首先利用降雨，圈植由于它們的物水大小而具有巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。它們?cè)?0厘米至30厘米深的分脅地方扎根，能夠吸收仙女圈中的迫導(dǎo)土壤水，使其干燥，致納然后沒(méi)有新鮮的米比草。作者:uux.cn/斯蒂芬·格津
（神秘的亞草地球uux.cn）據(jù)哥廷根大學(xué)：納米比亞傳說(shuō)中的仙女圈是納米布沙漠邊緣干燥草原上神秘的圓形禿斑。它們的地出形成已經(jīng)被研究了幾十年，最近成為了許多爭(zhēng)論的仙女現(xiàn)缺主題。通過(guò)廣泛的圈植實(shí)地調(diào)查，來(lái)自德國(guó)哥廷根大學(xué)和以色列本古立昂大學(xué)的物水研究人員調(diào)查了新鮮發(fā)芽的草是如何在仙女圈內(nèi)死亡的。
他們的分脅結(jié)果表明，由于仙女圈內(nèi)缺水，迫導(dǎo)草枯萎了。致納由表層10至12厘米的土壤組成的表層土是一種“死亡地帶”，新鮮的草無(wú)法在其中存活很長(zhǎng)時(shí)間。雨后10到20天新草就會(huì)死亡。根據(jù)研究人員的說(shuō)法，它沒(méi)有顯示白蟻損害的跡象這一事實(shí)推翻了一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)理論。研究結(jié)果發(fā)表在《植物生態(tài)學(xué)、進(jìn)化和系統(tǒng)學(xué)展望》雜志上。
在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們通過(guò)測(cè)量根和葉的長(zhǎng)度、進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以及收集和比較照片證據(jù)，分析了納米布四個(gè)地區(qū)的500株草。他們還在2023年和2024年雨季期間或之后對(duì)土壤濕度進(jìn)行了數(shù)百次測(cè)量。
這表明表土非常容易變干。雨季期間和之后，這里的土壤濕度比20厘米左右深度的土壤低三到四倍。此外，在雨量充足的牧草生長(zhǎng)期間，仙女圈內(nèi)的表土明顯比圈外干燥。
在這種條件下，剛發(fā)芽的草無(wú)法在仙女圈生存:它們干枯是因?yàn)樗鼈兊母鶡o(wú)法到達(dá)更深、更潮濕的土壤層，它們的根平均有10厘米長(zhǎng)。
相比之下，生長(zhǎng)在仙女圈邊緣的大型多年生草叢受益于能夠獲取20至30厘米及以下深度的土壤水。雨后這些草很快變綠了。
“由于根系發(fā)達(dá)，這些叢生的草能很好地吸收水分。雨后，他們比仙女圈里剛發(fā)芽的草有巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。第一作者、哥廷根大學(xué)生態(tài)系統(tǒng)建模系Stephan Getzin博士解釋說(shuō):“新草通過(guò)其小葉子的蒸騰作用僅損失少量水分，導(dǎo)致從深層土壤中吸取新水的‘吸力’不足。”
測(cè)量數(shù)據(jù)還顯示，雨水的物理電導(dǎo)率在雨后的前20天較高，尤其是在上層土壤中，并隨著深度的增加而降低。因此，草塊主要從土壤表層10至20厘米處吸水。
雨后19天死于仙女圈的小草植物：根部無(wú)法到達(dá)“死亡區(qū)”以下更濕潤(rùn)的土壤層，并且由于其細(xì)長(zhǎng)葉片的蒸騰作用較低，植物無(wú)法從土壤中“吸收”更多水分。作者:uux.cn/斯蒂芬·格津
格津說(shuō):“這是仙女圈新草死亡的原因。連續(xù)幾年的土壤濕度測(cè)量支持了這一結(jié)論。這是因?yàn)橄膳?nèi)的土壤水分只會(huì)隨著雨后周圍草地的加強(qiáng)和再生而迅速減少。”
根據(jù)研究人員的說(shuō)法，這證明了仙女圈作為干旱脅迫下的納米布草水源的基本功能。草本身形成了仙女圈的圓形形狀，因?yàn)檫@為它自己創(chuàng)造了最大的土壤水分供應(yīng)?！斑@種自組織可以被描述為‘群體智能’。格津和他的同事何姿·伊扎克博士說(shuō):“這是對(duì)干旱地區(qū)資源匱乏的一種系統(tǒng)適應(yīng)。”
在他們的研究中，Getzin和Yizhag還評(píng)論了一種理論，即白蟻通過(guò)捕食仙女圈中的新鮮草來(lái)縮短它們的根，導(dǎo)致新草死亡。研究人員說(shuō):“在對(duì)沙白蟻理論出版物的廣泛討論中，我們表明，到目前為止，沒(méi)有一項(xiàng)對(duì)死亡草的根長(zhǎng)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)地研究表明，白蟻以新萌發(fā)的草的根為食會(huì)產(chǎn)生納米布仙女圈?！?br>他們還強(qiáng)調(diào)了一個(gè)問(wèn)題，即沙白蟻理論的支持者引用其他研究作為白蟻啃食根部導(dǎo)致新鮮草死亡的“證據(jù)”，但事實(shí)上，引用的文章甚至沒(méi)有涉及這一具體主題。