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在荒漠上“画个圈圈”,真的是外星人干的吗?

在非洲南部纳米比亚的荒漠草原上,有一种非常奇特的自然现象。在干旱草原的地表,会神秘地出现植物无法生长的裸露圆斑,这种现象被称为“仙女怪圈”。

图片来源:参考文献[6]

01

神秘的“仙女怪圈”:

奇特的植被分布图案

纳米布沙漠风景独特,荒凉萧瑟却又壮丽无比。这些怪圈在纳米布沙漠沿线的干旱草原广为分布,多至上百万个,直径2~12米不等。每一个圆圈里都是裸露的沙土,无法生长任何植被,而圈外却荒草丛生,圆圈边缘部位的草甚至长得尤其茂盛。

“仙女怪圈”在整个纳米布广袤的干旱草原中均匀分布,构成了奇特的图案。从空中鸟瞰,它们就如同散布在织物上密密麻麻的圆点。

在当地人的传说中,这些神秘的圆圈是“神的足迹”,甚至有故事传说,在纳米布沙漠草原的地下潜伏着巨龙,龙在地下吐出的毒气致使怪圈里面寸草不生。除此之外,也有人联想到麦田怪圈,认为这些圆圈是不明飞行物着陆而留下的痕迹。

俯瞰纳米布沙漠。图片来源:维基百科

02

争议不休:

关于“仙女怪圈”的观点交锋

近半个世纪以来,科学家一直试图破解“仙女怪圈”的成因,但是合理解释这种神秘的自然现象存在很多实际困难。“仙女怪圈”的起源一直处于不断的争论之中,由此也产生了多种不同的说法。

最为主流的说法有两种。

第一种说法是圈内植物死亡是白蚁啃食植物根部所致。在这一观点中,动物活动首先被假设为导致“仙女怪圈”形成的原因,尤其是沙地白蚁的假说。

沙地白蚁。图片来源:维基百科

德国植物学家Juergens等人认为,在当地草原栖息的沙地白蚁具有根草食性,会在刚发芽的草根上觅食并因此杀死植物,导致形成没有植被的裸露区域;

又或是白蚁为了不让蚁窝附近的地下水流失,会吃掉草叶以避免蒸散。这种理论听起来较为简单,因此很容易被人们接受。

但是此后很多研究人员对“仙女怪圈”进行了广泛的实地挖掘,大多数考察结果都表明在这片区域内,甚至不存在白蚁或其巢穴,某些“仙女怪圈”与白蚁的相关性也没有因果关系。无论是沙地白蚁还是其他在“仙女怪圈”栖居的动物,都没有证据显示它们对圈中植物的根系造成了损害。

第二种说法认为,“仙女怪圈”的形成与植物的自组织行为有关。这种理论认为,怪圈的形成是植物争夺纳米比亚稀缺水源的结果。植物通过根系从土壤中提取水分,在竞争过程中导致了圈内植物的干旱死亡。这种理论在最新的研究结果中得到了进一步的证实。

在纳米布沙漠地区,由于这片沙漠极度干旱、降水不可预测,一年生牧草的生长是对罕见降水事件的不稳定的短期反应。“仙女怪圈”的形成与降雨有着密切的联系。降雨过后,由于新长出来的草只需几周就能完成其生命周期,因此,想要解开“仙女怪圈”的谜团,就需要在降雨后的田野调查中把握好时机。

图片来源:维基百科

03

迷雾渐散:

一场植物之间的水资源“争夺赛”

德国生态学家Getzin等人为了解开“仙女怪圈”之谜已经在纳米布沙漠地区跟踪考察了多年。

在2022年10月他们发表了最新的研究成果,研究团队跟踪分析了2020年至2022年纳米比亚沿岸的降雨情况,并在引发草种子萌发生长的降雨后不同时间间隔评估了“仙女怪圈”内草死亡的原因,也评估了白蚁对圈中植物的影响。

图片来源:参考文献[1]

研究团队使用土壤湿度传感器测量了从旱季到雨季的土壤水分,研究新出现的草在空间和时间上如何影响土壤水分含量。结果表明,“仙女怪圈”中草的死亡原因并非白蚁活动导致。

同时,测量分析结果也发现,仙女怪圈和基质之间的水渗透速率没有系统性差异。由此得出,植物萎蔫并非由“仙女怪圈”内更快的渗透速度造成的。

然而,土壤水分测量记录却表明,降雨后“仙女怪圈”外围的草生长迅速,严重耗尽了“仙女怪圈”的上层土壤水分。

正是由于植物水分胁迫,“仙女怪圈”中的草才会在降雨后立即死亡。换句话说,圈中的植物是因为圈外植物争抢水分而导致缺水死亡的。这一结果表明,纳米比亚的“仙女怪圈”是由生态水文反馈而引起的自组织植被现象。

在过去的研究中,生态学家们一直认同“仙女怪圈”可储存地下水这一说法,“仙女怪圈”内深层的土壤湿度相较周围植被中的土壤湿度高出几倍。然而,较高的土壤湿度主要发生在30~100cm的深度,而新的植物幼苗通常只能在上层土壤层中发芽,圈内上层干燥的土壤无法支持植物的生存。

图片来源:维基百科

根据植被自组织理论,在干旱条件下,由于“仙女怪圈”周围的草之间的生态水文反馈耗尽了上层土壤水分,因此,“仙女怪圈”间隙内部的植物会受到严重的水分胁迫而难以生长。

如果没有充足的降雨提供足够的水分,植被恢复几乎不可能。研究团队曾经目睹了在罕见的强降雨之后,裸露的土壤重新变成茂密的草层。

在纳米布沙漠地区,形成“仙女怪圈”是由植物的高吸水率和相对于生物量膨胀的快速横向土壤水分扩散所引起的。也就是所谓的“吸收-扩散反馈”作用导致了纳米布沙质土壤中的逆相空间生物量-水分分布,从而导致植被间隙的形成。

基于其他研究团队先前的实地调查,已证明水可在短时间内在“仙女怪圈”之间水平移动超过7米。这种类型的资源集中和生物量的局部聚集,导致了整体范围内自组织斑块的形成。

“仙女怪圈”的间隙以及旱地相关的植被条纹和斑点的周期性形成模式,正好反映了该地区没有足够的降雨来维持连续的植物层的生长。

纳米布沙漠。图片来源:维基百科

总体而言,这项研究确定了由“仙女怪圈”周围的草所积极诱导的生态水文反馈效应和横向土壤水分扩散两方面因素,是最有可能导致“仙女怪圈”内植物水分胁迫,并最终导致“仙女圈”内植物快速死亡的机制。

吸收扩散反馈破坏了均匀植被的稳定性,从而导致了所谓的“图灵模式”。

在这里顺便解释一下,数学家艾伦·图灵在1951年提出的著名的“形态发生反应扩散理论”,因此图灵的模型也被称为反应扩散机制,该理论成为了理论生物学的基本模型。

它描述了自然界中的图案(如圆点、斑点、条纹和螺旋形等图案)如何从均匀的状态中自然产生,这种图案模式被称为图灵模式(Turing patterns)。

基于图灵模式理论,科学家们可以用数学解释化学和生物系统中形成的稳定结构和规律的重复斑图,例如老虎和斑马鱼的条纹、豹子身上的花斑等等。

结语

在纳米布沙漠草原中,“仙女怪圈”外围生长的草积极地改变了圈内的土壤湿度,充当着“生态系统工程师”的角色。它们通过形成周期性植被间隙模式并防止其他草在“仙女怪圈”内生长,并从其中所提供的额外水资源中“获益”。

在纳米布沙漠的均质沙土中,“仙女怪圈”极为规则的、空间周期性的聚集,使得植被之间形成高密度的间隙,并向草提供水这一“生命之源”。

这一特点,对于植物在水资源极度匮乏的环境中生存至关重要,同时也导致了“仙女怪圈”这种奇特的植被间隙模式的出现。

参考文献:

[1] Cramer MD and Barger NN. PLoS ONE, 2013, 8(8): e70876.

[2] Cramer MD, et al. Ecography, 2017, 40: 1210–1220.

[3] Getzin S, et al. PNAS, 2016, 113: 3551–3556.

[4] Getzin S, et al. PPEES, 2022, https://doi/10.1016/j.ppees.2022.125698

[5] Juergens N. Science, 2013, 339: 1618–1621.

[6] Kappel C, et al. Commun Biol. 2020, 3: 698.

[7] Tschinkel W R.PLoS One, 2015, 10: e0140099.

[8] Turing A M. Philos. Trans. R. Soc. B, 1952. 237: 37–72.

出品|科普中国

作者|黎茵(中山大学生命科学学院)

监制|中国科普博览

选送单位:中国科学院计算机信息网络中心

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图片内容不授权转载

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2030年目标吸引一亿游客,沙特为何下重注发展旅游业?

澎湃新闻记者 王昱

作为《一千零一夜》故事的诞生地,沙特阿拉伯一直以来给人的感觉就是充满了传奇、神秘和浪漫,激发着许多冒险者的好奇心。

11月9日,沙特阿拉伯旅游局在上海举办了以“2021开启超乎想象的梦幻旅程”为主题的中国市场推介会,旨在与中国旅游同业建立良好的沟通平台,为不久的将来国际旅游业恢复后的市场回暖奠定基础。会上还介绍了沙特阿拉伯独特的自然风光、丰富的阿拉伯文化和遗产,以及多样的体验性活动。

旅游业是沙特“2030年愿景”的基石之一,当局提出了“2030年吸引一亿游客”的雄心勃勃的目标。

中国入境游客排第二,最受欢迎目的地为利雅得

2019年9月,沙特正式向包括中国在内的49个国家开放旅游市场,推出电子旅游签证——这一里程碑式的改变,让旅游者们有机会走进这个神秘的国度。

沙特阿拉伯旅游局大中华区总经理陈懋良告诉记者,从2019年开放签证到疫情发生之前,虽然是一个短暂的时期,但沙特入境外国游客中,中国游客数量排在第二位,占有相当大的比重。

“中国游客最感兴趣的目的地,首先就是首都利雅得,其次是附近的德拉伊耶,那里是沙特的古都,也是一千零一夜的发源地。另外还有新兴的旅游城市吉达,位于红海东岸,是一个港口城市,拥有非常丰富的海洋资源。”陈懋良说。

首都利雅得的城市风光。 维基百科 图

德拉伊耶遗址的阿图赖夫区,是沙特王朝的第一任首都所在地,始建于15世纪,这里的城堡仍然可以看到阿拉伯半岛中部特有的纳吉迪建筑风格。 维基百科 图

新兴的海滨旅游城市吉达

过去前往沙特的旅客主要以商务和宗教朝圣居多,2019年开放旅游签证以后,沙特的目标客群将以休闲游客为主。

“现在在网站上登录注册电子签证,24小时就可以出签,费用的话大概760人民币,本土的沙特航空在中国地区已开通了利亚德到广州往返的直飞航班。现在因为疫情期间,遵守民航总局规定,从每天一班减为每周一班,将来也有望开通上海、北京的直飞航班。”沙特阿拉伯旅游局大中华区商务总监Tracy说。

陈懋良告诉记者,和其他旅游目的地国家一致,沙特目前欢迎各种各样的游客类型。但出于尊重当地宗教、民俗的缘由,游客在进入清真寺等一些宗教场所,仍有一些着装的要求,比如女性游客尽量穿带袖子的T恤,不要露肩;穿裙子的话,不要高过膝盖;至于头巾,可以戴也可以不戴,没有强制的要求。

除了沙漠,沙特还有山谷、海湾和绿洲

“可能在很多人印象里,沙特是一个贫瘠的沙漠之国,但其实沙特有非常多的地形地貌,有美丽的绿洲、原生态的海滩、壮阔的山谷等等,整个国土面积近250万平方公里,约3500万人口,地广人稀,拥有丰富的旅游资源。”陈懋良告诉记者。

沙特大部分属于高原,地势西高东低,呈阶梯状倾斜,通称阿拉伯高原。沙漠约占国土面积的一半,北部内夫得沙漠,多涸谷、水井、绿洲;南部鲁卜哈利沙漠多流动沙丘;西临红海,沿岸的帖哈麦地区为狭窄的沿海平原;东部波斯湾沿海平原,地势低平,散布着许多盐渍地和沼泽。

80%的沙特人居住在十大中心城市:利雅得、吉达、麦加、麦地那、胡富夫(Hofuf)、库拜尔(Khobar)、延布(Yanbu)、达兰(Dhahran)、达曼。沙特还分为13个行政区或省份,每个行政区都有自己独特的传统和文化。

鲁卜哈利沙漠是世界上最大的流动沙漠。 维基百科 图

朱夫 (Al Jouf)

朱夫地区位于沙特的最北边,为沙漠性气候,冬季寒冷,温度可以达到零摄氏度。这里风景壮美,拥有山脉、山谷和内夫得沙漠(NafudDesert)等多种地形,同时拥有多处考古遗址和地标景点,跨越了从石器时代、青铜时代到现代的漫长历史时期。

麦里得城堡(Qasr Marid)位于朱夫的杜玛占达(Dumat al-Jandal)古城内,其历史可追溯至公元1年,在不同历史时期,它都是权力核心所在地,从城堡上可以俯瞰古城全貌。毗邻它的是建造于16世纪的欧麦尔清真寺(Umar Mosque),以伊斯兰教历史上第二任哈里发欧麦尔·本哈塔布(Umar Bin Al Khatab)命名,欧麦尔在他前往耶路撒冷的路上,在杜玛占达遇刺身亡。古城内还有建于1416年的朱夫博物馆始,馆藏多件历史文物、照片和绘画。

麦里得城堡(Qasr Marid)

欧麦尔清真寺(Umar Mosque) 维基百科 图

朱夫还被称为“王国的菜篮”,当地栽种着数百万棵橄榄树、棕桐树和果树,有3000多个中小型农业企业或农场,出产数千吨橄榄和橄榄油。游客可以造访榨油厂、包装和配送中心,了解世界最大的橄榄园区的生产过程。

朱夫还被称为“王国的菜篮”,当地盛产橄榄油。 资料图

哈伊勒(Hail)

哈伊勒城位于北部的Shammer山和南部的Salma山之间,一度是所有阿拉伯沙漠的首府,也是传奇的阿拉伯诗人哈蒂姆·阿尔泰(Hatim Al-Tai)的故乡。家喻户晓的《一千零一夜》中,许多故事的发生地也在这里。

如今,它是沙特中北部哈伊勒地区的首府,也是麦加朝圣期间极受欢迎的休憩地。哈伊勒还因举办各类国际活动而闻名于世,包括沙漠节(Desert Festival)、哈伊勒国际拉力赛(Hail International Rally)。比赛期间,车队会穿过内夫得沙漠,领略壮阔的红色沙地风情。

哈伊勒国际拉力赛 维基百科 图

位于市区中心的哈伊勒市集也是特色之一,出售水果、蔬菜和沙特人最爱的椰枣,还出售陶罐和编织地毯等手工艺品。市中心东部的哈伊勒跳槽市场也是该国最后几个真正的跳蚤市场之一,如果想要购买纪念品,一定不能错过。

阿里夫堡(A’arif Fort)是哈伊勒三座城堡中最古老的一座,并立于城市的制高点。阿里夫堡从被用于在斋戒月时的观月,并在堡顶发射用来提醒斋戒结束的炮响。

哈伊勒市集也是特色之一,出售当地手工艺品。

吉达(Jeddah)

多年来,没有哪个沙特城市比这个古老的港口更能接受外界的影响,无论是商人、国际艺术家还是麦加朝圣者,都可以在这里找到自己的天地。如今,吉达已成为沙特一座繁华的国际都市。

吉达古城,又称为“阿尔巴拉德”,是沙特最令人回味的一个地方,这里布满着古代商人的房屋,房屋之间狭窄的小巷通往散发着香料味道的市集和生意兴隆的传统面包店。近年来,许多建筑都得到了修复,包括始建于1872年的老皇宫(Nasseef House),它是古城里最具代表性的建筑,如今已变身成为新锐咖啡馆、美术馆。

吉达老城建筑 视觉中国 图

老皇宫(Nasseef House) 维基百科 图

吉达4.2公里长的滨海路已成为一个有着码头、游泳池、 餐厅、美丽步道和自行车道的悠闲之地,还散布着著名雕塑家亨利·摩尔 (Henry Moore)、胡安·米罗(Joan Miro)等人的作品。对许多人来说,来到这里就是观看红海落日,然后欣赏世界最高的法赫德国王喷泉,喷泉升起后,高度可达300米,巨大的水柱会一直亮到午夜,整个城市都可以看到。

吉达港口和海鲜市场。

法赫德国王喷泉。 维基百科 图

阿西尔(Asir)

阿西尔高原以山区环境和壮美的自然风光而闻名于世,位于红海海岸线的最南端,也是追求刺激的探险者最爱的宝藏之地。

位于艾卜哈附近的阿西尔国家公园(Asir National Park)的贾巴尔·萨达(Jabal Sawda) 维基百科 图

这里有沙特最奇特的地标“绿山(Jebel Thera)。它是艾卜哈南部的最高峰,夜间会被绿色的霓虹灯照亮,向整个城市散发出温暖的翠绿色光芒。到达山顶的最佳方式是坐缆车,山顶有一个黎巴嫩餐馆和咖啡馆,在露台上,可以俯瞰整个城市的美景。

沙特阿拉伯最奇特的地标“绿山(Jebel Thera)。

悬挂的哈巴拉村庄(Habalah)是阿西尔另一个令人赞叹的旅游景点。一排排砂岩房屋位于陡峭悬崖的边缘,由卡坦(Qahtan)部落建于400年前。最初居住在这里的人们,日常的出行要用系在铁绳上的绳索滑行。如今游客可以乘坐缆车通抵达村庄,登顶后还会受到佩戴传统花环的卡坦男子的欢迎,可以观看村落房子门廊上精美的雕刻,俯瞰悬崖下依次错落有致的梯田。

悬挂的哈巴拉村庄(Habalah) 维基百科 图

值得一提的是,长期以来,沙特一直处于古代文明的十字路口,目前坐拥多个联合国教科文组织世界遗产,包括哈萨绿洲(Al Ahsa Oasis)、埃尔奥拉黑格拉(Hegra, Alula)、德拉伊耶·图拉伊夫区(Al-Turaif District in Diriyah)、吉达古城(Historic Jeddah)、哈伊勒岩画艺术区(Rock art in the Hail region)以及希马文化区(Hilma Cultural Area)。

哈萨绿洲(Al Ahsa Oasis)

哈伊勒岩画艺术区 维基百科 图

雄心勃勃的“未来旅游投资计划”

在“2030年愿景”中,沙特当局希望旅游业能成为未来支柱型的产业之一,希望通过旅游业创造更多就业机会,为沙特经济带来15%的GDP贡献。

于是为实现这一目标,近年来,沙特境内也正在进行雄心勃勃的旅游投资项目,包括尼欧姆(Neom)、奇迪亚(Qiddiya)、红海项目(The Red Sea)和阿玛拉(Amaala)等等,进一步丰富未来的旅游资源。

红海项目位于吉达以北500公里处,覆盖90个岛屿,占地2.8万平方公里,与比利时面积相当。沙特希望将红海打造成最具雄心的豪华和可持续的国际旅游目的地,可以根据每位游客的不同需求量身定制旅行日程。项目一期将于2022年完工,包括机场,游艇码头,住宅物业,娱乐设施和多达3000间酒店客房。预计2030年,红海每年将吸引一百万过夜游客,创造7万个就业岗位,并为GDP贡献约220亿里亚尔(58.6亿美元)。

红海项目,项目一期将于2022年完工。

奇迪亚是首都利雅得附近的一座“新城”,这里将围绕五大主题——公园与景点、体育与健康、运动与赛车、艺术与文化以及自然与环境,打造出一个提供沉浸式体验和难忘快乐时光的综合旅游胜地,主体规划的第一阶段计划于2023年开放,其中包括六旗主题公园(Six Flags Qiddiya park)。

奇迪亚的六旗主题公园(Six Flags Qiddiya park)

尼欧姆坐落在沙特的西北角,面积是纽约的33倍,计划中将成为全球最大的具有可持续发展生态系统的“未来之城”。太阳能穹顶技术将为尼欧姆生产碳中和淡化水,构建一个零排放的城市,为健康生活方式和都市生活建立先进的模式。尼欧姆建设的主体部分计划于2030年完工。

尼欧姆的“未来之城”

除了这些充满未来感的建设外,沙特也把重心放在历史古迹、文化遗址的重新开发和利用上。

2021年4月7日,埃尔奥拉皇家委员会主席穆罕默德·本·萨勒曼颁布了沙特埃尔奥拉“时光穿梭之旅”的总体规划,规划中,埃尔奥拉将被打造成为一座“活态博物馆”。

埃尔奥拉(AlUla)坐落于沙特的西北部,距离首都利雅得1100公里,占地22561平方公里。2000多年前,这里曾是一处繁荣的绿洲,也是“香料之路”上的著名节点。如今这里还有着黑格拉、埃尔奥拉古城、德丹、伊克玛山谷等标志性历史遗址,保存着古老丰富的阿拉伯文化。

“时光穿梭之旅”总体规划将在埃尔奥拉重建绵延20公里的核心历史风貌区展开,包括5个主要的历史文化遗址和15个文化景点,5大核心区将由一个开阔的公共区域“迎宾河谷”连结。同时计划中还有一条长达46公里的低碳有轨列车线路,直接连接埃尔奥拉国际机场与五大区域。埃尔奥拉地区内还将新增5000个酒店客房。

德丹村概念图

王国研究所概念图

艺术区概念图

作为总体规划的关键一环,埃尔奥拉还将打造9公里的核心文化绿洲,将埃尔奥拉的植被和开放空间扩展到1000万平方米,为埃尔奥拉考古遗址提供天然屏障,为可持续农业生产创造机会,也带来引人入胜的度假体验。

文化绿洲概念图

目前,埃尔奥拉的各项开发工作已经启动,包括社区开发、艺术文化开发、古迹与考古、自然与野生动植物保护、农业开发、旅游与酒店业开发、基础设施建设,第一阶段计划于2023年完成。

责任编辑:徐颖

校对:栾梦

17173新游期待榜:《洛英》团队新作开测 《仙剑世界》首测

在本周《洛奇英雄传》团队的新作《Warhaven》(战争避难所)即将开启免费测试,而《仙剑世界》也在本周开启了首测,不过目前游戏的品质似乎并不如大家的预期。下面就让我们一起来看看吧。

(本期榜单收录2023-06-13至2023-06-19新游期待榜变动,点击查看完整榜单)

17173新游期待榜

排名

游戏名称

升降

热度值

1

命运方舟

-

120185

2

诛仙世界

-

113687

3

MU:传奇

-

101083

4

暗黑破坏神4

-

96503

5

黑色沙漠

-

92395

6

神佑释放

-

88419

7

剑灵2

-

87901

8

黑神话:悟空

-

85750

9

燕云十六声

-

85366

10

绝地求生

-

83926

11

暗黑破坏神2:重制版

-

81731

12

九阴真经2

-

77727

13

奇迹2

-

77294

14

生死狙击2

-

76519

15

地下城与勇士:OverKill

-

76399

16

渡神纪:芬尼斯崛起

-

75135

17

红色沙漠

-

72109

18

王者荣耀世界

-

70859

19

无畏契约

-

67614

20

天堂永恒

-

65474

21

王权与自由

-

60692

22

最后生还者2

-

59704

23

BBQ计划

-

58817

24

奇迹世界:经典

-

51855

25

避难所:生存

-

50527

热门新游动态:

战争避难所

本周《洛奇英雄传》团队开发的最新作品《Warhaven》(战争避难所,暂译)是一款大规模PvP游戏,游戏中有联合与魔罗两大阵营,两个阵营会分成16对16的战斗,玩家可以使用各类刀、枪冷兵器甚至魔法进行战斗。本次游戏不仅将推出全新的角色,更有占点模式及争夺战模式可玩。

仙剑世界

在本周《仙剑世界》开启了游戏的首测,本次测试内容包含了战斗、探索及趣味的玩法内容。从目前测试的情况来看,游戏在画面建模上的表现都较为不错,对于配置的需求也相当高。而在玩法方面则表现得较为普通,玩家能够切换控制多个角色进行战斗。

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