返回上一页  首页 | cnbeta报时: 21:22:21
揭开非洲草原“仙女圈”之谜 研究人员找到了真正的来源:沙白蚁
发布日期:2023-09-26 13:50:30  稿源:cnBeta.COM

十多年来,被称为仙女圈的非洲草原上无数圆形裸露斑块的起源一直是研究人员讨论的话题。在最近的一项研究中,来自汉堡大学的生物学家 Norbert Jürgens 教授和土壤学家 Alexander Gröngröft 博士证实,白蚁是仙女圈的成因。同时,他们驳斥了生态系统模型学家提出的解释的核心论点,即仙女圈是由草的自我调节造成的。

Fairy-Circles-in-the-Namib-Desert-1536x927.webp

科学家证实,沙白蚁造成了非洲仙女圈,并通过证明这些仙女圈长期储水,推翻了草地自我调节的理论。上图为纳米布沙漠中的仙女圈。图片来源:UHH/MIN/Juergens

早在 2013 年,汉堡植物学家诺伯特-于尔根斯(Norbert Jürgens)就发表文章指出,纯粹的地下沙白蚁(Psammotermes)属白蚁造成了裸露的斑块,并通过消灭沙土中的植物,在降雨不频繁的情况下实现了长期蓄水。这一解释发表在《科学》杂志上,并在随后的几年里得到了南部非洲昆虫学家(迈克-皮克教授、约翰-亨舍尔博士、凯利-弗利格博士)的证实。

其他研究人员也对这一神秘现象进行了研究,例如哥廷根大学的研究人员利用建模方法进行了研究。研究人员发表文章(Getzin 等人,2015 年,2022 年)指出,裸露斑块是由草类植物的自组织造成的,草类植物通过根系不均匀地汲取水分,并通过在沙质土壤中的广泛扩散,从而导致裸露斑块中的草类植物死亡。

此外,通过测量仙女圈下方 20 厘米深处的土壤湿度,他们发现了干燥现象,并将其解释为周围的草快速水平吸水所致。

Norbert Jürgens 和 Alexander Gröngröft 在《PPEES》发表的文章中驳斥了哥廷根建模者的核心论点: 在他们的研究中,Jürgens 和 Gröngröft 证明在纳米比亚、安哥拉和南非的 1700 多个仙女圈上存在沙白蚁。

Getzin 等人(2022 年)作为自组织假说证据所引用的土壤水分测量结果与 Jürgens 2013 年的土壤水分测量结果不谋而合。然而,两者的解释不同: 建模者在表土进行测量,并将表土的干燥解释为周围的草抽走了水分,而 Jürgens 在 2013 年通过同时测量四个不同深度(最深 90 厘米)的土壤水分表明,底土中的仙女圈可以长时间储存水分。

Jürgens说:"更重要的是,我的同事格伦格罗夫特的分析以及在实验室中对沙漠沙的水文特性进行的测量,使自我调节假设的重要基础失效。白蚁生活的仙女圈粗粒沙的导水率在大雨时确实很高,大量的水可以通过大孔隙迅速渗走。但是,当沙子把容易流动的水释放到深处,干涸到不到土壤体积的 8%时,情况就完全不同了。"

这时,水只能储存在沙粒之间的接触点上,没有了连续的水膜,土壤的导水能力降到了很低的水平。这意味着,在仙女圈以下的湿度水平(体积≤5%)下,液态水的短距离传输能力非常低"。在潮湿的底土之上,土壤表面直接形成干燥的沙层,就证明了这一物理现象。

"根据目前的知识,自我调节的代表们所假设的几天内水平运水数米的情况在物理上是不可能的。因此,关于生物现象对立解释的争论竟然是由物理学决定的,这里指的是土壤物理学,"于尔根斯说。"仙女圈的土壤湿度测量结果和实验室中发现的沙土水力特性排除了自我调节假说对仙女圈的解释。因此,仙女圈形成的原因显而易见--是沙白蚁通过土壤水分储存获得了相当大的生存优势。"

查看网友评论   返回完整版观看

返回上一页  首页 | cnbeta报时: 21:22:21

文字版  标准版  电脑端

© 2003-2024