在广袤无垠的沙漠中，植物如同顽强的生命卫士，守护着生态系统的平衡。然而，干旱环境下的植物多样性正面临着前所未有的挑战。全球气候变暖，降水模式改变，土壤环境恶化，加上人类过度放牧、砍伐等活动，使得许多植物物种濒临灭绝，生态系统的稳定性受到严重威胁。在这样的背景下，研究如何保护和恢复干旱地区的植物多样性变得至关重要。土壤种子库作为植物多样性的 “储备库”，对于生态系统的恢复有着不可忽视的作用。但目前，人们对沙特阿拉伯 Raudhat 地区的土壤种子库及其与地上植被的关系了解甚少。
为了深入探究这些问题，来自沙特阿拉伯国王阿卜杜勒阿齐兹皇家保护区发展管理局、沙特国王大学等机构的研究人员开展了相关研究。他们的研究成果发表在《BMC Plant Biology》上，为干旱地区生态系统的保护和恢复提供了重要的理论依据。
研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：一是实地调查法，在 Raudhat Alkhafs 地区选取 10 个采样点，划分不同区域设置样方和样地，确定植物的种类、数量等；二是土壤种子库采样及分析技术，通过收集土壤样本，采用种子萌发技术确定种子库组成和密度；三是土壤理化分析，测定土壤的多种化学和物理性质；四是数据分析方法，运用多种统计分析方法探究植被与土壤之间的关系。
研究结果如下：
- 植物区系分析：研究区域共记录到 83 种植物，分属 30 个科，其中多年生植物占 50.6%，一年生植物占 49.4%。优势科包括菊科（Asteraceae）、禾本科（Poaceae）等。生活型上，一年生植物（Therophytes）占主导（45.8%），这与当地干旱环境相适应。从地理分布看，多数物种属于单区域或双区域分布，以撒哈拉 - 阿拉伯（Saharo - Arabian）元素为主。此外，部分植物具有多刺或肉质的特征，这是对干旱环境的适应。
- 植被组成：冬季 - 春季和夏季 - 秋季的植被组成不同。冬季 - 春季有三个植物群落，分别由 Plantago ciliata、Calotropis procera 和 Heliotropium ramosissimum 主导；夏季 - 秋季同样有三个群落，Calotropis procera 和 Heliotropium ramosissimum 在不同群落中占主导地位。不同群落的物种丰富度和均匀度也存在差异。
- 植被 - 土壤关系：不同季节的植物群落与土壤性质存在显著相关性。冬季 - 春季，土壤的盐度、质地、持水量等因素影响植物群落分布；夏季 - 秋季，土壤的盐度、质地、Cl 和 Mg 含量等对植物群落有重要影响。CCA 分析进一步揭示了不同群落与土壤因子的具体关联。
- 土壤种子库组成：土壤样本中共鉴定出 22 种植物，以一年生植物为主。种子库密度在不同采样点有所不同，Site 4 和 Site 5 的种子库最为丰富。Trigonella stellata Forssk. 的种子数量最多，部分植物种子数量较少。此外，一些植物仅在土壤种子库或地上植被中出现。
- 地上植被与土壤种子库的相关性：研究发现，地上植被与土壤种子库的相关性较低。部分区域存在正相关，而其他区域无明显相关性。二者在物种组成和数量上存在较大差异，这可能与过度放牧等人为干扰有关。
研究结论和讨论部分表明，Raudhat Alkhafs 地区植物多样性丰富，但土壤种子库中多年生植物的更新能力较弱。地上植被与土壤种子库的低相关性反映了栖息地的退化，主要原因可能是过度放牧和人为活动。因此，该地区的 AlKhafs - North 区域急需进行生态恢复和重建，以保护这一重要的生物多样性区域。研究结果为干旱地区生态系统的管理和恢复提供了科学依据，对制定合理的保护策略具有重要意义。同时，也为后续研究干旱地区植物与土壤的关系提供了参考，有助于进一步深入了解干旱生态系统的奥秘，为全球生态保护贡献力量。
生物通微信公众号
