1. סודם של מעגלי הצמחים במדבר
חזי יצחק*, אפרת שפר, אהוד מרון, משה שחק ויצחק קטרה
המחלקה לפיזיקה ולאנרגיה סולארית, המכונים לחקר המדבר
Journal of Theoretical Biology 273 (2011) 138–146
Ecological Complexity, 4, (2008),

3. Simpson Desert (Australia)

4. אזור רמת חובב

5. טבעות חצבים מואדי ראם ומאיזור פטרה- ירדן

6. הצמח הזקן ביותר על פני כדור הארץ – 11,000 שנים Creoste bush

7. המנגנונים שיכולים להוביל להיווצרות טבעות או מעגלי צמחים
הפרטים במרכז מתים משום שהם "זקנים" יותר מאלו שבשוליים.
משוב שלילי בין הצמחייה לקרקע – הפרשת חומרים רעילים.
תחרות על חומרי מזון בין הפרטים
תחרות על משאב המים בין הפרטים בפריפריה לבין הפרטים במרכז
ארכיטקטורת גדילה של הצמח מן המרכז החוצה

9. טבעות וכתמים של סיסנית ביער יתיר Poa Bulbusa

10. ניסויי מעבדה בסיסנית

11. תוצאות
שוליים
מרכז
ביומסה של שורשים

12. מודל מתימטי לצמחייה במערכות מוגבלות מים
מודל מתימטי לצמחייה במערכות מוגבלות מים
משוב השורשים
משוב החלחול

13. משוואות המודל – 3 משוואות דיפרנציאליות לא לינאריות עבור ביומסה, מים בקרקע ומי נגר
גידול השורשים ליחידת ביומסה

14. דיאגרמת ביפורקציה

15. Other - Model results along the rainfall gradient

16. התפתחות טבעת על פי המודל- p=220 mm/y

17. התפתחות טבעת – התפלגות גשמים אחידה

18. המודל מציע שני מנגנונים ליצירת טבעות
1. overland-flow mechanism
מאפיין צמחים בעלי שורשים קצרים. המים מגיעים לשולי הכתם אך אינם מגיעים למרכזו ולכן מתחילה תמותה במרכז.
2. Water uptake mechanism
מאפיין צמחים בעלי שורשים ארוכים. תחרות חזקה על המים במרכז הכתם, מובילה ליצירת הטבעת.

19. סימולציות בהתפלגות משקעים אחידה

20. פיזור אחיד של משקעים- מנגנון water uptake עדיפות לצמחים בעלי מערכת שורשים גדולה
פיזור עונתי של משקעים – מנגנון overland-flow – עדיפות לצמחים בעלי מערכת שורשים קצרה

23. מה קורה לטבעות על גבי מדרון ?

24. מה קורה לטבעות עם ירידה בכמות המשקעים הממוצעת?
מה קורה לטבעות עם ירידה בכמות המשקעים הממוצעת?

25. מנגנון נוסף המסייע ליצירת טבעות – השקעת חול דק וסילט במרכז הטבעת
Ravi et al. 2008
מנגנון נוסף המסייע ליצירת טבעות – השקעת חול דק וסילט במרכז הטבעת

26. תוצאות ראשוניות רמת חובב 17.4.11
קוטר 54 ס"מ
קוטר 40 ס"מ
קוטר 86 ס"מ

32. מסקנות
תחרות על משאב המים בין הפרטים בשוליים לבין הפרטים במרכז- הוא מנגנון אפשרי שיכול להסביר היווצרות של מעגלי צמחים במערכות מוגבלות מים.
באזורים חוליים השקעה של חול דק גרגר במרכז הטבעת מקטינה את החלחול במרכז לעומת השוליים ותורמת להתפתחות הטבעת.