《South African Journal of Botany》：Impact of land use and biophysical factors on natural populations of
Senegalia macrostachya in Burkina Faso, West Africa
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本研究评估了布基纳法索苏丹和苏丹萨赫勒气候带中，土地利用和生物物理因素对金合欢属（Senegalia macrostachya）树种群结构和多样性的影响。结果表明，气候和土地利用显著影响物种多样性和密度，保护区和轮作区密度较高（245.06±217.63/ha和190.17±130.54/ha），而农田密度最低（53.95±47.17/ha）。形态特征（茎径、高度）受气候带、土地利用及群落参数交互作用影响，种群结构稳定性差。需加强可持续管理以缓解过度利用压力。
哈桑·韦德拉奥戈（Hassane Ouédraogo）|安妮·梅特·利克（Anne Mette Lykke）|布莱兹·卡布雷（Blaise Kabré）|本杰明·兰科安德（Benjamin Lankoandé）|阿马德·韦德拉奥戈（Amadé Ouédraogo）
布基纳法索约瑟夫·基-泽博大学（Université Joseph KI-ZERBO）植物生物学与生态学实验室，邮编03 BP 7021，瓦加杜古
摘要
Senegalia macrostachya是一种在西非日益受到威胁的珍贵灌木。本研究旨在评估土地利用和生物物理因素对布基纳法索苏丹尼区和苏丹-萨赫勒气候区内该物种种群结构和多样性的影响。共调查了201个样地，这些样地属于三种土地利用类型：农田、休耕地和保护区。在每个样地中，记录了地形变化、土壤质地、S. macrostachya的木本植物种类多样性及其形态特征的大小。研究发现，不同气候区和土地利用类型之间的木本植物丰富度存在显著差异（p < 0.0001），保护区的多样性更高，这体现在更高的希尔指数（Hill index）值上。S. macrostachya的种群密度在苏丹尼区（245.06 ± 217.63株/公顷）显著高于苏丹-萨赫勒区（132.70 ± 96.03株/公顷）。保护区和休耕地的种群密度（分别为274.46 ± 186.60株/公顷和190.17 ± 130.54株/公顷）也高于农田（53.95 ± 47.17株/公顷）。S. macrostachya的茎直径和高度在不同土地利用类型间也存在显著差异。交互作用和相关性分析表明，土地利用和生物物理因素（气候、地形、土壤质地以及其他物种的密度、直径、高度和基面积等）对S. macrostachya的形态特征有显著影响。茎直径分布表明，大多数土地利用类型的种群状况不稳定。这些发现提示需要加强对S. macrostachya的保护，以减轻其面临的开发压力。
引言
西非的草原植被是生物多样性的重要宝库，为数百万人提供了必需的产品（Shackleton等人，2011年；Yadav和Dugaya，2013年；Lankoandé等人，2016年；CILSS，2016年）。木本植物在维持生物多样性、保护土壤、调节水分和温度、减缓气候变化以及碳储存方面发挥着重要作用（IPBES，2019年；IPCC，2022年；Dimobe和Bayala，2023年；Mwamulima等人，2025年），同时为当地社区创造财富和收入。然而，农业扩张、森林资源过度开发、森林火灾、人口增长和过度放牧威胁着木本植物及其相关产品和服务（UNCCD，2019年；Kifle等人，2022年；Zerbo等人，2023年；Lykke等人，2025年）。
这些威胁危及许多物种的自然再生能力（Ouédraogo和Thiombiano，2012年；Tinguéri等人，2022年；Guindé等人，2023年；Ouédraogo等人，2025年），以及它们的生物量生产潜力（Lompo等人，2018年；Sawadogo等人，2018年；Bondé等人，2019年；Ouédraogo等人，2019年）。在这种情况下，许多被当地人使用的木本植物正在减少（Ganamé等人，2019年；Kabré等人，2020年）。需要基于对自然群落中森林产物生产物种的全面了解来制定森林管理计划，以扭转这一趋势（Assédé等人，2015年；Kabré等人，2020年；Tinguéri等人，2022年；Zerbo等人，2023年）。这包括了解目标物种的树木形态、群落多样性和大小等级分布（SCD）（Herrero等人，2012年；Lankoandé等人，2016年）。这些知识有助于描述植物物种的种群模式和保护状况（Schmidt等人，2016年；Thiombiano等人，2016年）。种群结构和多样性受多种因素影响，包括气候条件、地形、土壤、地貌、牲畜放牧、火灾和人类活动（Nacoulma等人，2011年；Abdourhamane等人，2017年；Tindano等人，2021年）。了解这些因素对多用途植物物种的影响有助于实现其可持续管理和保护。布基纳法索的此类物种包括Senegalia macrostachya（Rchb. ex DC）Kyal. & Boatwr.，这是一种属于豆科（Fabaceae）的灌木。
该物种具有生态、食用和药用价值，在西非广泛分布，被认为是中等至相对湿润环境（年降水量500至1600毫米）的指示物种，这类环境具有稀疏植被、贫瘠酸性土壤，且常与桃金娘科（Combretaceae）植物共存（Ganaba和Guinko，1995年；Wittig等人，2004年）。S. macrostachya的种子因其营养价值而备受重视，在人类饮食中非常受欢迎。在城市地区，其种子的加工和销售活动正在扩大。在药用方面，S. macrostachya的几乎所有地下和地上部分都被利用（Coulibaly等人，2020年；Zongo等人，2022年）。该物种常见于草原和休耕地（Sawadogo等人，2017年），但在开垦土地用于农业时，其植株常被破坏（Ouédraogo等人，2025年）。尽管具有很高的利用价值，但S. macrostachya尚未得到足够的可持续管理关注。
以往关于S. macrostachya的研究描述了其种群结构（Sawadogo等人，2017年）、果实产量潜力（Sawadogo等人，2018年；Zida等人，2023年）和自然再生模式（Ouédraogo等人，2025年）。然而，土地利用和生物物理因素对S. macrostachya种群的影响尚未得到充分研究，需要进一步研究以指导其可持续管理策略。本研究旨在：（i）评估气候和土地利用对S. macrostachya种群中木本植物多样性的影响；（ii）评估S. macrostachya的种群结构；（iii）评估气候区、土地利用和现场因素对S. macrostachya形态特征的影响。研究验证了以下假设：（1）气候和土地利用显著影响S. macrostachya种群中的木本植物多样性；（2）不同气候区和土地利用类型下的S. macrostachya种群结构存在显著差异；（3）气候区、土地利用和现场因素显著影响S. macrostachya的形态特征。
研究区域
野外工作在布基纳法索的苏丹-萨赫勒区和苏丹尼区进行。这两个区域的特点是季节分明：漫长的旱季从11月持续到5月，短暂的雨季从6月持续到10月。数据收集自四个地点：Passoré、Boulkiemdé、Sissili和Tuy（图1）。各地点的气候特征由布基纳法索国家气象局提供。
Senegalia macrostachya群落的木本植物多样性
在S. macrostachya的自然群落中发现了属于103个属和44个科的153种木本植物。其中，豆科（Fabaceae，26%）、桃金娘科（Combretaceae，20%）、茜草科（Rubiaceae，11%）和锦葵科（Malvaceae，5%）在物种比例上占主导地位。最主要的属包括Combretum（11%）、Terminalia（7%）、Senegalia（6%）、Gardenia（6%）和Lannea（5%）。从个体数量来看，最丰富的物种是Senegalia macrostachya（124株）和Combretum
气候和土地利用对Senegalia macrostachya群落多样性的影响
S. macrostachya的自然群落拥有较高的木本植物多样性（153种），占布基纳法索木本植物总数的28.81%（Thiombiano等人，2012年；Nacoulma等人，2018年）。与以往的研究相比，S. macrostachya的多样性高于Lophira lanceolata、Afzelia africana、Ziziphus mauritiana、Lannea macrocarpa、Boswellia dalzielii和Detarium microcarpum的群落，后者的木本植物多样性范围在56至
结论
土地利用和气候是影响Senegalia macrostachya群落木本植物多样性和结构的关键因素，其中土地利用的影响大于气候。特别是在苏丹尼区，保护区和休耕地为相关物种的高多样性和种群密度提供了有利条件，同时也使得S. macrostachya的基面积较大。农田中S. macrostachya的密度较低且再生能力较弱，这表明需要采取相应措施
资助
本研究得到了DANIDA通过CRES项目（生态系统服务的气候变化韧性）的支持（20–13-GHA）。
CRediT作者贡献声明
哈桑·韦德拉奥戈（Hassane Ouédraogo）：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、软件使用、资源获取、方法论设计、调查实施、数据分析、数据整理、概念构建。安妮·梅特·利克（Anne Mette Lykke）：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、监督、资源协调、项目管理、方法论设计、数据分析、数据整理、概念构建。布莱兹·卡布雷（Blaise Kabré）：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
作者衷心感谢DANIDA通过CRES（生态系统服务的气候变化韧性）项目（20–13-GHA）对本研究的资助，同时感谢野外指导人员在数据收集方面的协助。
