精灵圈或许终于有了意义。
这些经常出现在澳大利亚和纳米比亚草原上的贫瘠土地长期以来一直引起争议,一些研究人员认为它们可能是地下白蚁活动的结果。但现在,最详细的监测工作表明,仙女圈是由草本身设计的。
这项研究发表在9月21日的《生态学杂志》上,198客户端APP198优惠活动如何登录,揭示了澳大利亚严酷干燥的气候条件是如何被偶尔的暴雨所打破的,从而形成了一层恶劣的粘土外壳,从而构成了仙女圈中贫瘠的部分。但是水从地壳上流走,在它的边缘形成了一个相对的绿洲,草可以在那里安家。这是一个自我实现的循环:没有植物,土壤风化雨和阳光使越来越荒凉,而地区草已经成长成为一个避风港,在植被覆盖降低了土壤温度高达77华氏度(25摄氏度),陷阱水和允许新苗生根。
“这是一个积极的反馈,植物生态系统自组织的形成:“他们做的工程效益尽可能从有限的水在这种恶劣的环境,”研究报告的主要作者斯蒂芬Getzin,哥廷根大学的生态学家和亥姆霍兹环境研究中心的德国,在电子邮件中写道科学生活。
自组织模式
Getzin和他的同事们之前已经提出理论,认为精灵圈是图灵机制的一个例子。这是一种由英国数学家艾伦·图灵首次发现的图案形成,两种物质相互作用自然产生斑点或条纹图案。
但要对干旱草原上奇怪的斑点图案做出解释,研究人员需要确凿的证据。他们拖着175磅(80公斤)的无人机设备和环境监测设备,走了745英里(1200公里),到达澳大利亚纽曼,一个位于西澳大利亚的偏远哨所。他们用无人机鸟瞰了小镇外仙女圈的布局,那里夏天的气温可以达到118华氏度(48摄氏度)。
他们还对仙女圈进行了详细的监测,并在贫瘠和植被覆盖的地区下方一英寸处设置了气象站和土壤监测设备。纽曼外的沙漠主要由一种小草属的单一类群支配。这是形成仙女圈模式的关键,Getzin说,因为如果周围有更多的草物种,它们会利用不同的生态位,很可能覆盖那些贫瘠的地方。
监测显示,短暂而强烈的降雨将地表的粗砂挤压成细粉砂和粘土。粘土就像沙粒之间的塞子,封闭了表面。“只需要几场大雨就能形成这种外壳,”Getzin说。之后,雨水就流走了,而不是渗入地面。
生活的圈子
然而,葛津说,这种径流也为植物在贫瘠地带之间的空隙中生存创造了可能。由于植物尽可能多地利用了这些空隙,所以形成了直径13英尺(4米)的蜂巢式的仙女圈。这两个贫瘠的圆圈之间的距离越远越好。规则的圆形结构也有利于植物,因为每个间隙的径流都被最大数量的植物吸收。
土壤监测还显示,植被下的土壤比贫瘠地块的土壤要冷得多。Getzin和他的团队曾在167华氏度(75摄氏度)的温度测量了光秃秃的外壳的顶部厘米,这已经是煎蛋的拿手好了。这项新的研究测量了2厘米以下的土壤温度,发现在气温最高的下午三点左右,198彩票开户请认准官方唯一直属总代团队1号团队,免费开户即可领取注册彩金,下载客户端可以申请198彩挂机软件,申请198彩票代理权限,只要你有量,我们绝不亏待你,只有198彩才能让你白手起家,0投入却可以198彩票手机优惠短期内迅速致富。,植被显著降低了土壤温度。Getzin说,听时时彩群里的人说198彩票注册手机app客户端是菠菜业内后三组六技巧排名数一数二。,较低的土壤温度使种子发芽和幼苗生长成为可能。
实地监测碰巧与一场野火同时发生,这场野火清除了沙漠上的草,但研究人员发现,当草从零开始生长时,同样的模式又出现了。
Getzin在他的电子邮件中写道:“我们可以第一次通过许多非常详细的实地调查证明,图灵的理论和模型/理论中的所有假设在自然界中确实是符合的。”
Getzin和他的团队现在正在纳米比亚做一个类似的项目,那里的仙女圈看起来很像,但是生长在沙土中,而不是黏土丰富的土壤中。不同的土壤意味着形成环状结构的机制一定是不同的,Getzin说,但几乎可以肯定的是,它们仍然是受干旱环境中的水分限制的影响。
“在纳米比亚,如果没有草的竞争,怎么能形成完美的圆形草圈呢?”Getzin说