研究人员是否找到了解释仙女圈这一神秘现象的缺失环节

仙女圈是草原上裸土圆形间隙的近六边形图案，最初在纳米比亚观察到，后来在世界其他地方观察到，多年来一直让科学家们着迷又困惑。关于它们出现的理论范围广泛，从由尺度相关的水植被反馈引起的空间自组织到白蚁巢穴的预先存在的模式。

内盖夫本古里安大学的 Ehud Meron 教授一直在研究纳米比亚仙女圈，作为了解生态系统如何应对水资源压力的案例研究。他认为，迄今为止的所有理论都忽视了理解生态系统响应所必需的两个强大机制之间的耦合：单个植物水平的表型可塑性，以及植物种群水平的植被格局的空间自组织。

表型可塑性是植物响应环境胁迫而改变自身性状的能力。

Meron 教授与他的博士后研究员 Jamie Bennett、Bidesh Bera 和 Michel Ferré 以及他的同事 Profs. Hezi Yizhaq 和 Stephan Getzin 提出了一种新颖的模型，该模型通过依赖于尺度的水植被反馈来捕获空间模式，以及涉及深根生长以到达更潮湿的土壤层的表型变化。

通过将模型预测与实证观察进行比较，他们表明这两种机制之间的耦合是解决经典植被格局形成理论无法解释的两个突出难题的关键：多尺度仙女圈格局的出现，其中仙女圈之间的矩阵由小规模的植被点组成，并且正如经典理论预测的那样，沿着降雨梯度，除了间隙图案之外，不存在条纹和斑点图案。

此外，他们发现植物层面的表型变化和种群层面的空间格局的结合可以导致生态系统对水分胁迫的许多额外反应途径，从而产生不同的多尺度模式，所有这些模式对水分胁迫的适应能力都显着增强比涉及单一表型的那些。

他们的研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

梅龙教授解释说：“确定这些替代途径对于将脆弱的生态系统从崩溃的轨道转变为恢复力的途径至关重要。” “这项研究强调了在解决如何避免随着气候变暖和干燥而陷入功能失调的生态系统状态时，考虑更多生态系统复杂性因素的重要性。”

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