沙特阿拉伯Rawdhat Khuraym地区的植物多样性、季节性变化以及植被与土壤的关系：这一地区位于极端干旱地带，同时也是生物多样性热点区域

《BMC Plant Biology》：Plant diversity, seasonal dynamics, and vegetation-soil relationship of Rawdhat Khuraym, Saudi Arabia: a biodiversity hotspot region within a hyper-arid region

　　

摘要

干旱地区的Rawdah生态系统以其独特的植被和生物多样性为特征，这些植被和生物多样性支持野生动物生存、调节气候，并提供对人类和自然有益的生态系统服务。了解Rawdah生态系统的植物组成及其生态动态对于制定可持续管理措施至关重要。位于沙特阿拉伯利雅得地区的Rawdhat Khuraym是一个植被热点区域，最近已成为Imam Abdulaziz bin Mohammed皇家保护区的一部分。23年来，这个具有文化和生态价值的区域的植被组成一直未得到研究；因此，为了制定适当的保护策略和有效的恢复措施，本研究旨在：（1）更新Rawdhat Khuraym在干旱季节和湿润季节的植物组成；（2）确定Rawdhat Khuraym不同区域内的主要植物群落；（3）确定控制各种植物群落的土壤因素；（4）评估自2020年以来保护措施对植物群落的影响程度；（5）探讨这些群落在未来气候变化下的可能变化趋势。在Rawdhat Khuraym中识别出三个不同的区域，并根据随机分层抽样设计选择了21个样地。在干旱季节和湿润季节进行了调查，每个样地进行了三次重复样方调查并收集了土壤样本。为了了解历史植被覆盖情况，分析了基于卫星的NDVI数据和气候变量。本研究揭示了Rawdhat Khuraym丰富的植物多样性，特别是在干旱季节支持该生态系统植物群落的茂密树木和灌木，如Ziziphus nummularia、Capparis decidua、Vachellia gerrardi、Capparis spinosa。在湿润季节，雨后Cynodon dactylon》等草本植物和Malva parviflora、Calendula arvensis等草本植物繁茂生长并成为优势种。植物分析显示共有89种植物（57.3%为一年生植物，42.4%为多年生植物），属于30个科，其中菊科（Asteraceae）、禾本科（Poaceae）、豆科（Fabaceae）和十字花科（Brassicaceae）占主导地位（50.6%）。记录了六种生活型，其中草本植物占主导（49.4%）。Saharo-Arabian元素最为常见（55.1%），其次是Irano-Turanian元素（31.5%）。在湿润的冬季-春季，Rawdhat Khuraym的北部有三个主要植物群落（两个以C. dactylon为主，一个以Z. nummularia为主）；中部也有三个群落，两个以M. parviflora为主，一个以C. arvensis为主；南部则有四个植物群落（Zilla spinosa、V. gerrardi、Rhazya stricta和C. dactylon）。正如预期的那样，在干旱的夏季-秋季，每个区域的植物群落数量减少：北部有两个群落（Z. nummularia和C. spinosa-C. dactylon），中部有一个群落（C. spinosa-C. dactylon），而南部有三个群落（Z. spinosa、V. gerrardi和R. stricta）。控制植物群落的土壤因素在三个区域有所不同。在北部，群落与HCO₃、Mg、Ca、盐度、SO₄、粘土、Na、NO₃、K、孔隙度、田间持水量和NH₄呈正相关；在中部，群落与粉砂、CaCO₃和pH值呈正相关；在南部，群落与沙子和土壤容重呈正相关。将以往的研究与成为保护区后的本研究进行比较发现，多年生植物有所恢复，且大多数鉴定出的物种具有抗旱性并表现出中等程度的耐盐性。NDVI分析显示，从1986年到2025年，北部的植被覆盖度保持稳定（平均63%），而中部和南部分别为38%和40%。NDVI的变化可以归因于水分供应情况，因为它与土壤湿度指数、相对湿度和降水量呈正相关。为了预测植物群落的未来发展趋势，建议进行详细的植被动态建模研究，结合环境和区域预测的未来气候条件，以便在恢复计划中考虑Rawdhat Khuraym植被组成的未来变化。