当没有足够的水时,植物会以一种奇怪的方式排列自己

旱地的“隐藏”模式有助于生态系统应对缺水压力。

来源:ZME科学
所谓的“虎丛”植被格局

如果您眺望一大片旱地,您可能会看到稀疏的灌木和小植物。它可能看起来是随机的,但根据一项新的研究,事实并非如此。从澳大利亚到非洲,干旱地区的植被遵循一种微妙的“隐藏模式”。这种被称为无序超均匀性的模式似乎比科学家意识到的要普遍得多。它还可以解释这些生态系统最初是如何生存的。

无序超均匀性

但它的代价很高。

虽然它使旱地具有显着的长期稳定性,但也使它们从火灾或放牧等突然冲击中恢复缓慢。这是耐力和敏捷性之间的微妙权衡。

那么,这个“隐藏模式”是什么?

超均匀性是通过半径内的点数方差的缩放来定义的。超均匀系统位于中心。图片来自维基百科。

超均匀性(DH)是一个借用物理学的概念。它描述的系统近看很混乱,但从远处看却出奇地一致。

想象一下一个拥挤的房间,人们试图保持尽可能多的个人空间。它们不会形成完美的网格状行(这将是一个有序的模式)。但它们也不会随机聚集在一起(无序的模式)。结果是一个系统,从房间的任何一个大区域来看,人员密度都非常均匀。这是无序的超均匀性。它缺乏明显的模式,但在长距离内密度变化却非常低。

已排序 无序 密度

DH 最初由化学家和物理学家于 2000 年代初发现,现已在材料、晶体甚至宇宙结构中被发现。但这项新研究是第一个揭示整个景观也可以以这种方式组织的研究之一。

隐藏的均匀性

从地表看到的干旱植被。图片来源:维基共享资源。

植物为什么这样做?

但这就是权衡出现的地方。

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