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植物缺水导致纳米比亚草地出现缺口

开心的月饼 2024-03-20 08:41:14 生活常识

纳米比亚传说中的仙女圈是纳米布沙漠边缘干燥草原上神秘的圆形光秃秃的斑块。它们的形成已经被研究了几十年,并且最近成为了很多争论的话题。德国哥廷根大学和以色列本古里安大学的研究人员进行了广泛的实地考察,调查了仙女圈内新发芽的草是如何死亡的。

植物缺水导致纳米比亚草地出现缺口

他们的结果表明,仙女圈内的草因缺水而枯萎。表土由表层10至12厘米的土壤组成,是一种“死亡区”,新鲜的草无法长期生存。雨后10到20天,新草就会枯死。研究人员表示,它没有显示出白蚁破坏的迹象,这一事实反驳了一个相互竞争的理论。研究结果发表在《植物生态学、进化与系统学展望》杂志上。

在这项研究中,科学家们通过测量根和叶的长度、进行统计分析以及收集和比较照片证据,分析了纳米布四个地区的500株禾本科植物。他们还在2023年和2024年雨季期间或之后对土壤湿度进行了数百次测量。

这表明表土非常容易干燥。雨季期间和雨季过后,这里的土壤湿度比20厘米左右深度的土壤低三到四倍。另外,在降雨充足后的草生长期间,仙女圈内的表土明显比外部干燥。

图片来源:哥廷根大学

在这种情况下,刚发芽的草无法在仙女圈中生存:它们会变干,因为它们的根部无法到达更深、更潮湿的土壤层,而根部平均长10厘米。

相比之下,生长在仙女圈边缘的大型多年生草丛则受益于能够接触20至30厘米及以下深度的土壤水。雨后这些草丛很快就变绿了。

“这些草丛根系发达,吸收水分的能力特别好,雨后它们比仙界里刚发芽的草有巨大的竞争优势,新草只损失少量的水分。”“通过小叶子的蒸腾作用,导致‘吸力’不足,无法从更深的土壤层中吸取新的水,”第一作者、哥廷根大学生态系统建模系的StephanGetzin博士解释道。

测量数据还表明,雨后前20天内水的物理电导率较高,特别是表层土壤,并随着深度的增加而降低。因此,草丛主要从土壤顶部10到20厘米处吸取水分。

格津说:“这就是仙女圈内新草死亡的原因。多年来连续的土壤湿度测量支持了这一结论。这是因为仙女圈内的土壤水分只会随着强化和再生而显着快速减少。”雨后周围的草地。”

研究人员表示,这证明了仙女圈作为纳米布干旱草地水源的基本功能。草本身形成了仙女圈的圆形,因为这为自身创造了最大的土壤水分供应。“这种自组织可以被描述为‘群体智能’。它是对干旱地区资源匮乏的系统性适应,”Getzin和他的同事HeziYizhaq博士说。

Getzin和Yizhag在他们的研究中还评论了这样一种理论,即白蚁通过取食仙女圈中的新鲜草来缩短根部,导致新草死亡。“在对沙白蚁理论出版物的广泛讨论中,我们发现,到目前为止,还没有一项对垂死草的根长进行系统测量数据的实地研究表明,白蚁以新发芽的草的根为食会产生纳米布仙女圈,”研究人员说。

他们还强调了一个担忧,即沙白蚁理论的支持者引用其他研究作为白蚁食草导致新鲜草被杀死的“证据”,但事实上,引用的文章甚至没有涉及这个具体主题事情。


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