埃及东部沙漠干旱区植被-土壤互作机制与保护策略：以Katameya-Ain Sokhna公路为例

《Scientific Reports》：Floristic assessment and soil-vegetation dynamics in an arid zone: a case study of the old Katameya-Ain Sokhna Road, Eastern Desert, Egypt

本研究针对埃及东部沙漠极端干旱环境下植被退化问题，通过植被调查、土壤多参数分析及遥感技术，系统评估了Katameya-Ain Sokhna公路区域的植物多样性、土壤-植被关系及人为干扰影响。研究发现该区域以菊科和豆科植物为主，植被覆盖度十年间显著下降（SAVI指数变化为-0.523911~0.860437至-0.574714~1.08698），土壤盐碱化与入侵物种扩散是主要威胁。研究通过DCA分析揭示了4类植物群丛的土壤驱动因子，为干旱区生态修复提供了关键数据支撑。

　　

在埃及广袤的东部沙漠，极端干旱与日益加剧的人类活动正悄然改变着这片土地的生态脉络。随着道路建设、非法采石和资源过度开发，原本脆弱的荒漠植被面临严重威胁。如何解析植被与土壤的共生关系，成为揭开植物生存密码、守护干旱区生态功能的关键。近期发表于《Scientific Reports》的一项研究，以Katameya-Ain Sokhna公路区域为样本，开展了一场跨越十年的生态诊断。

研究团队通过整合野外调查、土壤理化分析与遥感技术，揭示了这一区域的生态演变轨迹。在方法上，研究设置了20个代表性样地，采用100平方米样方记录植物物种及其重要性值，并结合土壤饱和度、电导率（EC）、钠吸附比（SAR）等15项参数进行多元统计（如去趋势对应分析DCA）。同时，利用Landsat 8影像计算土壤调节植被指数（SAVI），对比2014与2024年植被覆盖变化。

植物区系组成与保护现状

调查共记录75种植物，菊科（15种）和豆科（6种）为优势科。生活型以多年生植物（73%）和地上芽植物（44%）为主，萨哈罗-阿拉伯成分占71%，反映出对干旱环境的高度适应。然而，IUCN评估显示89%的物种尚未被评级，仅11%属于无危物种，保护缺口显著。

土壤特性与空间分异

土壤质地以砂土为主（55%的样地），pH值介于7.23–8.60，电导率变异极大（0.71–131.20 dS/m）。其中样地2的盐分浓度异常升高（Na⁺达852.17 meq/L，Cl^-达1101.7 meq/L），而有机质含量普遍低于1.31%。

植被-土壤关联格局

DCA分析将样地划分为4个群丛：群丛A（样地2、9）与藜（Chenopodiastrum murale）等盐生植物相关，受盐分指标（EC、SAR、Na⁺）驱动；群丛B（样地1、4等）以刺茉莉（Leptadenia pyrotechnica）为代表，适应贫瘠土壤；群丛C（样地3、6等）与有机质和土壤饱和度关联；群丛D（样地7、12等）则与碱蓬（Haloxylon salicornicum）和pH梯度密切相关。

植被覆盖动态与入侵风险

SAVI指数显示，2024年植被覆盖范围（-0.574714至1.08698）较2014年（-0.523911至0.860437）有所扩大，但此变化可能源于入侵植物（如甜菜Beta vulgaris和棘蓟Centaurea calcitrapa）的扩散。研究同时记录了16种具药用价值的物种，如牛角瓜（Calotropis procera）和刺茉莉，凸显其生态与经济潜力。

结论表明，该区域植被退化受土壤盐碱化与人为干扰叠加影响，而入侵物种的扩张可能虚假提升植被指数。研究呼吁建立以土壤-植被关系为核心的保护区网络，并优先对未评估物种开展保护等级认定。这项成果不仅为埃及干旱区生态管理提供了科学基准，也为全球类似环境的恢复实践敲响警钟。