نباتات ذات أنماط

الغطاء النباتي ذو الأنماط هو مجتمع نباتي يتميز بأنماط مميزة ومتكررة. ومن أمثلة هذا النوع: أمواج التنوب ، وشجيرات النمر ، ومستنقعات الخيوط . تنشأ هذه الأنماط عادةً من تفاعل ظواهر مختلفة تُحفز نمو النباتات أو موتها. وينشأ نمط متماسك لوجود عنصر اتجاهي قوي لهذه الظواهر، كالرياح في حالة أمواج التنوب، أو جريان المياه السطحية في حالة شجيرات النمر. قد تتضمن الأنماط بقعًا متباعدة بشكل متساوٍ نسبيًا، أو أشرطة متوازية، أو نمطًا وسيطًا بينهما. قد تظهر هذه الأنماط في الغطاء النباتي دون وجود نمط أساسي في أنواع التربة، ولذلك يُقال إنها "تتنظم ذاتيًا" بدلًا من أن تكون محددة بالبيئة.

عُرفت العديد من الآليات الكامنة وراء تشكيل أنماط الغطاء النباتي ودُرست منذ منتصف القرن العشرين على الأقل، ^{[ 1 ]} إلا أن النماذج الرياضية التي تحاكيها لم تُنتج إلا مؤخرًا. غالبًا ما يكون التنظيم الذاتي في الأنماط المكانية نتيجةً لعدم استقرار الحالات المتجانسة مكانيًا من خلال النمو المطرد وتضخيم الاضطرابات غير المتجانسة. ^{[ 2 ]} يؤدي عدم الاستقرار المعروف من هذا النوع إلى ما يُسمى بأنماط تورينج . تظهر هذه الأنماط على مستويات عديدة من الحياة، بدءًا من التطور الخلوي (حيث طُرحت لأول مرة) وصولًا إلى تكوين الأنماط على فراء الحيوانات والكثبان الرملية والمناظر الطبيعية ذات الأنماط (انظر أيضًا تكوين الأنماط ). في أبسط صورها، تتطلب النماذج التي تُجسد عدم استقرار تورينج تفاعلين على نطاقين مختلفين: التيسير المحلي والمنافسة الأوسع. على سبيل المثال، عندما وضع ساتو وإيواسا ^{[ 3 ]} نموذجًا بسيطًا لموجات أشجار التنوب في جبال الألب اليابانية، افترضا أن الأشجار المعرضة للرياح الباردة ستتعرض للنفوق بسبب أضرار الصقيع، لكن الأشجار المواجهة للريح ستحمي الأشجار المجاورة لها في اتجاه الريح من الرياح. ويظهر التدرج اللوني لأن الطبقة الحدية الواقية التي تشكلها الأشجار الأقرب إلى الريح تتفكك في النهاية بفعل الاضطرابات الجوية، مما يعرض الأشجار الأبعد في اتجاه الريح لأضرار التجمد مرة أخرى.

عندما لا يكون هناك تدفق اتجاهي للموارد عبر سطح الأرض، قد تظهر أنماط مكانية بأشكال منتظمة وغير منتظمة متنوعة على طول تدرج هطول الأمطار، بما في ذلك، على وجه الخصوص، أنماط الفجوات السداسية عند معدلات هطول أمطار عالية نسبيًا، وأنماط الخطوط عند معدلات متوسطة، وأنماط البقع السداسية عند معدلات منخفضة. ^{[ 4 ]} إن وجود اتجاه واضح لعامل مهم (مثل الرياح المتجمدة أو التدفق السطحي أسفل المنحدر) يُفضّل تكوين خطوط (أشرطة) موجهة عموديًا على اتجاه التدفق، في نطاقات أوسع من معدلات هطول الأمطار. وقد نُشرت العديد من النماذج الرياضية التي تُعيد إنتاج مجموعة واسعة من المناظر الطبيعية ذات الأنماط، بما في ذلك "شجيرة النمر" شبه القاحلة، ^{[ 5 ] [ 6 ]} وأنماط الفجوات السداسية "دائرة الجنية"، ^{[ 7 ]} والمناظر الطبيعية الخشبية العشبية، ^{[ 8 ]} والمستنقعات المالحة، ^{[ 9 ]} والنباتات الصحراوية المعتمدة على الضباب، ^{[ 10 ]} والمستنقعات والأهوار. ^{[ 11 ]}

على الرغم من أنها ليست نباتات بالمعنى الدقيق للكلمة، فقد ثبت أيضاً أن اللافقاريات البحرية الثابتة مثل بلح البحر والمحار تشكل أنماطاً مخططة. ^{[ 12 ]}

• الاضطراب (علم البيئة)
• التعاقب البيئي
• تشكيل الأنماط
• الأنماط في الطبيعة
• علم البيئة المكانية