仙女圈：植物水分脅迫導致納米比亞草地出現缺口 _仙女圈

研究人員在2024年雨季調查了坎伯格上的一個典型仙女圈:在仙女圈的邊緣可以看到高達80厘米的草叢。這些塊狀物首先利用降雨，由于它們的大小而具有巨大的競爭優勢。它們在20厘米至30厘米深的地方扎根，能夠吸收仙女圈中的土壤水，使其干燥，然后沒有新鮮的草。作者:斯蒂芬·格津
據哥廷根大學：納米比亞傳說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。它們的形成已經被研究了幾十年，最近成為了許多爭論的主題。通過廣泛的實地調查，來自德國哥廷根大學和以色列本古立昂大學的研究人員調查了新鮮發芽的草是如何在仙女圈內死亡的。
他們的結果表明，由于仙女圈內缺水，草枯萎了。由表層10至12厘米的土壤組成的表層土是一種“死亡地帶”，新鮮的草無法在其中存活很長時間。雨后10到20天新草就會死亡。根據研究人員的說法，它沒有顯示白蟻損害的跡象這一事實推翻了一個競爭理論。研究結果發表在《植物生態學、進化和系統學展望》雜志上。
在這項研究中，科學家們通過測量根和葉的長度、進行統計分析以及收集和比較照片證據，分析了納米布四個地區的500株草。他們還在2023年和2024年雨季期間或之后對土壤濕度進行了數百次測量。
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期間，仙女圈內的表土明顯比圈外干燥。
在這種條件下，剛發芽的草無法在仙女圈生存:它們干枯是因為它們的根無法到達更深、更潮濕的土壤層，它們的根平均有10厘米長。
相比之下，生長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。
“由于根系發達，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芽的草有巨大的競爭優勢。第一作者、哥廷根大學生態系統建模系Stephan Getzin博士解釋說:“新草通過其小葉子的蒸騰作用僅損失少量水分，導致從深層土壤中吸取新水的‘吸力’不足。”
測量數據還顯示，雨水的物理電導率在雨后的前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：根部無法到達“死亡區”以下更濕潤的土壤層，并且由于其細長葉片的蒸騰作用較低，植物無法從土壤中“吸收”更多水分。作者:斯蒂芬·格津
格津說:“這是仙女圈新草死亡的原因。連續幾年的土壤濕度測量支持了這一結論。這是因為仙女圈內的土壤水分只會隨著雨后周圍草地的加強和再生而迅速減少。”
根據研究人員的說法，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，因為這為它自己創造了最大的土壤水分供應。“這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:“這是對干旱地區資源匱乏的一種系統適應。”
在他們的研究中， Getzin和Yizhag還評論了一種理論，即白蟻通過捕食仙女圈中的新鮮草來縮短它們的根，導致新草死亡。研究人員說:“在對沙白蟻理論出版物的廣泛討論中，我們表明，到目前為止，沒有一項對死亡草的根長進行系統測量數據的實地研究表明，白蟻以新萌發的草的根為食會產生納米布仙女圈。”
他們還強調了一個問題，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致新鮮草死亡的“證據”，但事實上，引用的文章甚至沒有涉及這一具體主題。