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白蚁奇观之“仙女圈“形成的成因

时间:2020-4-7 9:54:11 点击:

  核心提示:位于非洲西南部纳米比亚的狭长沙漠地带,有一片沙地长出了无数个奇怪的草圈,被称为“仙女圈”,这个谜团也困扰科学家数十年。...

        “仙女圈”中间没有植物,而边缘通常被很高的青草形成矮墙包围,关于“仙女圈”的形成有多种理论解释:例如白蚁巢穴或植物争夺稀缺营养物质和水分等,后来普林斯顿的科学家推出了一种新的解释:认为这两种原因共同作用导致了“仙女圈”的形成。

  “仙女圈”分布于安哥拉和南非交界处的荒漠中,绵延约2414公里,直径在2-35米之间。

   科学家对“仙女圈”形成的成因持两种不同的意见。一部分科学家认为这是植物之间地下资源竞争的自然结果,稀缺的雨水和营养物质匮乏的泥土导致草类之间激烈的竞争,这种现象也被称为“尺度依赖反馈”。另外一些科学家则认为这就是白蚁的“殖民地”,白蚁在地下钻洞并吞食植物根部。

   现在普林斯顿的研究团队认为这两种现象可以同时发生。 研究人员通过创建计算机模型并将结果与现实中纳米比亚的“仙女圈”观察结果进行比较,他们发现植物间竞争水资源及白蚁筑巢习惯两者向结合后就可以解释“仙女圈”的成因。

   利用从四个大陆拍摄到的社会性昆虫群落巢穴卫星图像,研究人员通过计算机模拟确定出这些巢穴采取统一布局的原因,从空中看这些巢穴看起来就像类似于蜂窝的正六边形。这些模型展示了一个有趣的故事:白蚁等群居动物会扩大其“殖民地”向外寻找食物和水,直到它们遇到另一个“殖民地”。作为强大的“殖民地”生物,两个白蚁群会争夺“殖民地”,而较弱的白蚁群通常会被消灭。当两个白蚁群势均力敌时,双方将陷入僵局,这样“殖民地”边界就变得清晰,巢穴的蜂窝状模式就会显现出来。

   另外,研究人员表示,由于沙漠水分稀缺,植物通常倾向于聚集在一起来吸收泥土中的水分和营养物质,而相对较弱的“邻居”很难与其竞争,因缺乏水分和营养物质死亡并留下一个贫瘠的缺口。

   很多年前科学家瓦尔特·津辛尔就开始对“仙女圈”研究,对40个不同的野外场景1200个仙女圈进行取样,他对一系列假设进行了验证,包括甲烷等天然气体外溢或者其他毒素升到地面,在经过很长一段时间探索和研究后,终于发现只有一种物种几乎是存在于科学家所访问的仙女圈内——白蚁,根据观察,白蚁的活动非常隐秘,它不在地上建造巢穴。它们在沙地下居所,地下巢穴和通道又深又窄,它们就像在松软的沙子中游泳,没有留下任何痕迹,这种白蚁杀死了沙地上的草被,它们以草根为食,导致仙女圈内寸草不生。在这种情况下,沙壤能够快速地吸收雨水,同时削弱了蒸发导致的水分流失现象,所以能让这里的沙壤保留下大量水份,给圈外的植草提供水份供给。

   科学家发现有仙女圈存在的地方,生物的多样性要比周围沙漠高出10-20倍,并且还能改善此地区的降水量。我们知道中国存在着八大沙漠,沙漠地区的植物和雨水非常稀少、空气干燥的荒芜地区。中国有963万平方公里的面积,而沙漠却占据了70万平方公里,多年来,沙漠一直在逐渐成长变大,如果我国能把这种白蚁和仙女圈草被引进到中国沙漠,那么用不了几年时间中国沙漠就能变出一个个的绿洲。

作者:tianyi 来源:惠州市天一环境工程有限公司
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