Comparative study of plant diversity around water towers in hyper-arid areas (Adrar, Algeria)
PDF

Keywords

adaptation
plant diversity
water towers
preservation
hyper-arid zone

How to Cite

Souddi, M., & Bouallala, M. (2024). Comparative study of plant diversity around water towers in hyper-arid areas (Adrar, Algeria). Biodiversity: Research and Conservation, 74, 31–42. https://doi.org/10.14746/biorc.2024.74.5

Number of views: 99


Number of downloads: 44

Abstract

Water is a vital compound that determines the life of all organisms, but is often deficient, especially in hyper-arid areas. The rapid development and expansion of modern irrigation systems in these areas has created favourable environments for many plant species adapted to extreme aridity. In this study, to compare plant diversity in the vicinity of 6 water towers in hyper-arid areas, at each site we conducted 5 floristic surveys on the basis of subjective sampling. The floristic data were analysed using biodiversity and statistical parameters. We recorded there 43 species of 22 families, with a good representation of the Poaceae (18.6%) and Asteraceae (14.0%). According to Raunkiaer’s classification, the plant cover is mainly composed of therophytes (41.8%), i.e. annual species that complete their development cycle within one growing season. The spectrum of various types of dispersal shows the dominance of flora by anemochorous species (70.7%). A chorological analysis of the vegetation in the area revealed the importance of the Saharo-Arabian element (41.9%), which confirms its adaptation to the environment of the hyper-arid zones of the Sahara. The analysis of abundance classes revealed the existence of 10 rare species (18.1%), 3 very rare species (4.9%), and one fairly rare species (1.3%). In conclusion, the environments surrounding water towers in hyper-arid areas require adequate management measures to preserve biodiversity in Saharan environments.

https://doi.org/10.14746/biorc.2024.74.5
PDF

References

Abd El-Ghani M. & Amer W. M. 2003. Soil-vegetation relationships in a coastal desert plain of southern Sinai, Egypt. J. Arid Environ 55(4): 607-628. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-1963(02)00318-X

Abdourhamane H., Rabiou H., Diouf A., Morou B., Mahamane A. & Bellefontaine R. 2017. Structure démographique et répartition spatiale des populations de Sclerocarya birrea (A. Rich.) Hochst. du secteur sahélien du Niger. Bois & Forets des Trop. 333: 55-66.

Al-Shehabi Y. & Murphy K. 2017. Flora richness as an indicator of desert habitat quality in Kuwait. J. Threat. Taxa. 9(2): 9777-9785. DOI: https://doi.org/10.11609/jott.3364.9.2.9777-9785

Azizi M., Chenchouni H., Belarouci M. H., Bradai L. & Bouallala M. 2021. Diversity of psammophyte communities on sand dunes and sandy soils of the northern Sahara desert. J. King Saud Univ. Sci. 33(8): 101656. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jksus.2021.101656

Barkoudah Y. & Van Der Sar D. 1982. L’Acacia raddiana dans la région de Béni-Abbés (Algérie). Bull Soc Hist Nat Afr du Nord. 70(1): 79-121.

Bellal S. A., Hadeid M., Ghodbani T. & Dari O. 2016. Accès à l’eau souterraine et transformations de l’espace oasien: le cas d’Adrar (Sahara du Sud-ouest algérien). Cah Geogr Que. 60(169): 29-56. DOI: https://doi.org/10.7202/1038664ar

Benhouhou S. S., Dargie T. C. D. & Gilbert O. L. 2001. Vegetation associations in the Great Western erg and the Saoura Valley, Algeria. Phytocoenologia 31(3): 311-324. DOI: https://doi.org/10.1127/phyto/31/2001/311

Benhouhou S. S., Dargie T. C. D. & Gilbert O. L. 2003. Vegetation associations in the Ougarta Mountains and dayas of the Guir hamada, Algerian Sahara. J. Arid Environ. 54(4): 739-753. DOI: https://doi.org/10.1006/jare.2002.1070

Bonnet V., Vidal E., Medail F. & Tatoni T. 1999. Analyse diachronique des changements floristiques sur un archipel méditerranéen périurbain (îles du Frioul, Marseille). Rev. Eco. (Terre et Vie) 54(1): 3-18. DOI: https://doi.org/10.3406/revec.1999.2273

Bouallala M. 2013. Etude floristique et nutritive spatio-temporelle des parcours camelins du Sahara Occidental Algérien: Cas des régions de Bechar et Tindouf. PhD thesis. University of Ouargla, Algeria.

Bouallala M. H., Neffar S. & Chenchouni H. 2020. Vegetation traits are accurate indicators of how do plants beat the heat in drylands: Diversity and functional traits of vegetation associated with water towers in the Sahara Desert. Ecol. Indic. 114: 106364. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.106364

Bouallala M., Bradai L. & Chenchouni H. 2022. Effects of sand encroachment on vegetation diversity in the Sahara Desert. New Prospects in Environmental Geosciences and Hydrogeosciences: Proceedings of the 2nd Springer Conference of the Arabian Journal of Geosciences (CAJG-2), Tunisia 2019. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-72543-3_30

Bouallala M. H., Neffar S., Bradai L. & Chenchouni H. 2023. Do aeolian deposits and sand encroachment intensity shape patterns of vegetation diversity and plant functional traits in desert pavements? J. Arid Land 15(5): 667-694. DOI: https://doi.org/10.1007/s40333-023-0014-7

Bouchahm N. & Achour S. 2005. Qualité des Eaux Souterraines des Aquifères de la Région Orientale du Sahara Septentrional Algérien. Journal Algérien des Régions Arides 4: 19-27.

Bounaga N. & Brac De La Perrierer. A. 1988. Les ressources phytogénétiques du Sahara. Annales de l’Institut National Agronomique EI-Harrach 12(1): 79-94.

Bradai L., Bouallala M., Bouziane N. F., Zaoui S., Neffar S., Chenchouni H. 2015. An appraisal of eremophyte diversity and plant traits in a rocky desert of the Sahara. Folia Geobot. 50(3) : 239-252. DOI: https://doi.org/10.1007/s12224-015-9218-8

Braun-Blanquet J. 1964. Pflanzensociologie: Grundzüge der Vegetationskunde. 865 pp. Springer-Verlag, Berlin.

Breman H. & De Ridder N. 1991. Manuel sur les Pâturages des Pays Sahéliens. 485 pp. Editions Karthala, Paris, France.

Chehma A. 2005. Etude floristique et nutritive spatio-temporelle des parcours camelins du Sahara septentrional algérien. Cas des régions de Ouargla et Ghardaia. Thèse de Doctorat. Université d’Annaba, 178 p.

Chehma A., Djebar M. R., Hadjaiji F. & Rouabeh L. 2005. Étude floristique spatio-temporelle des parcours sahariens du Sud-Est algérien. Science et changements planétaires/Sécheresse 16(4): 275-285.

Chehma A. & Youcef F. 2009. Variations saisonnières des caractéristiques floristiques et de la composition chimique des parcours sahariens du Sud-Est Algérien. Science et changements planétaires/Sécheresse 20(4): 373-381. DOI: https://doi.org/10.1684/sec.2009.0203

Daget P. & Poissonet J. 1991. Prairies permanentes et pâturages: Méthodes d’étude. Institut de Botanique. 354 pp. Montpellier, France.

Danin A. 1996. Plants of désert dunes. In: J. L. Cloudsley-Thompson (ed.). Adaptation of Organisms to the Desert. Springer Verlag, Heidelberg. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-60975-6

El-Saied A. B., El-Ghamry A., Khafagi O. M. A., Powell O. & Bedair R. 2015. Floristic diversity and vegetation analysis of Siwa Oasis: An ancient agro-ecosystem in Egypt’s Western Desert. Ann. Agric. Sci. 60(2): 361-372. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aoas.2015.10.010

El-Sheikh M. A., Thomas J., ArifI. A. & El-Sheikh H.M. 2021. Ecology of inland sand dunes “nafuds” as a hyper-arid habitat, Saudi Arabia: Floristic and plant associations diversity. Saudi J. Biol. Sci. 28 (3): 1503- 1513. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2020.12.002

Fall B. 2014. Le Ferlo sénégalais: Approche géographique de la vulnérabilité des anthropo-systèmes sahéliens. Thèse de Doctorat, Université Paris 13 Sorbonne Paris Cité, Paris, France, 380 pp.

Gomaa N. H. 2012. Composition and diversity of weed communities in Al-Jouf province, northern Saudi Arabia. Saudi J. Biol. Sci. 19(3): 369-376. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2012.05.002

Gounot M. 1969. Méthodes d’étude quantitative de la végétation. 314 pp. Ed. Masson et Cie, Paris.

Guinochet M. & Quézel P. 1954. Reconnaissance phytosociologique autour du Grand Erg occidental. Travaux de l’Institut de Recherche Saharienne 12: 11-27.

Hamada S., Dakki M., Ibn Tattou M., Ouyahya A. & Fennane M. 2004. Analyse de la biodiversité floristique des zones humides du Maroc. Flore rare, menacée et halophile. Acta Bot. Malacitana 29: 43-66. DOI: https://doi.org/10.24310/abm.v29i0.7226

Huang Y., Xiao C. D. & Su B. 2022. Importance and vulnerability of water towers across Northwest China. Adv. Clim. Chang. Res. 13(1): 63-72. DOI: https://doi.org/10.1016/j.accre.2021.12.002

Immerzeel W. W., Van Beek L. P. & Bierkens M. F. 2010. Climate change will affect the Asian water towers. Science 328(5984): 1382-1385. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1183188

InfoClimat Available online: www.infoclimat.fr (accessed on 23rd November 2023).

Jauffret S. 2001. Validation et comparaison de divers indicateurs des changements à long terme dans les écosystèmes méditerranéens arides, application au suivi de la désertification dans le sud tunisien, Thèse de Doctorat, Université d’Aix-Marseille, 360 pp.

Kassah A. 2002. Irrigation et développement agricole dans le Sud tunisien. Méditerranée 99(3): 21-26. DOI: https://doi.org/10.3406/medit.2002.3255

Le HouÉrou H. N. 1990. Définition et limites bioclimatiques du Sahara. Science et changements planétaires/Sécheresse 1(4): 246-259.

Maire R. 1933-1940. Étude sur la flore et la végétation du Sahara central. Mémoires de la Société d’histoire naturelle de l’Afrique du nord: 1re et 2e parties, 1933, N° 3, 1-272; 3e partie, 1940, 273-433.

Malagnoux M., Sene E. H. & Atzmon N. 2007. Les forêts, les arbres et l’eau dans les terres arides : un équilibre précaire. Unasylva 229(58): 24-29.

Mcgill B. J., Enquist B. J., Weiher E. & Westoby M. 2006. Rebuilding community ecology from functional traits. Trends Ecol. Evol. 21(4): 178-185. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tree.2006.02.002

Merchala W., Bouallala M., Bradai L. & Souddi M. 2023. Floristic diversity of plant communities in sandy wadis of the northern Algerian Sahara (Ghardaïa region). Biodiv. Res. Conserv. 72: 1-10. DOI: https://doi.org/10.14746/biorc.2023.72.1

Messerli B., Viviroli D. & Weingartner R. 2004. Mountains of the World: Vulnerable Water Towers for the 21st Century. AMBIO: A Journal of the Human Environment 33(sp13): 29-34. DOI: https://doi.org/10.1007/0044-7447-33.sp13.29

Neffar S., Chenchouni H., Beddiar A. & Redjel N. 2013. Rehabilitation of degraded rangeland in drylands by Prickly pear (Opuntia ficus-indica L.) plantations: effect on soil and spontaneous vegetation. Ecologia Balkanica 5(2): 63-83.

Ozenda P. 1982. Les végétaux dans la biosphère. 431 pp. Ed: Edoin, Paris.

Ozenda P. 2004. Flore et végétation du Sahara. 662 pp. Ed. CNRS, Paris.

Quézel P. 1964. L’endémisme dans la flore de l’Algérie. Comptes rendus de la Société de Biogéographie 361: 137-149.

Quézel P. 1965. La végétation du Sahara du Tchad à la Mauritanie. 333 pp. Gustav Verlag, Stuttgart.

Quézel P. 1978. Analysis of the flora of Mediterranean and Saharan Africa. Annals of the Missouri Botanical Garden65(2): 479-534. DOI: https://doi.org/10.2307/2398860

Quézel P. 1983. Flore et végétation actuelles de l’Afrique du Nord, leurs significations en fonction de l’origine de l’évolution et des migrations des flores et structures de végétation passées. Bothalia 14(3/4): 411-416. DOI: https://doi.org/10.4102/abc.v14i3/4.1186

Quézel P. 1985. Definition of the Mediterranean region and the origin of its flora. In: C. Gomez-Campo (ed.). Plant conservation in the Mediterranean area, pp. 9-24. Geobotany, Dordrecht, the Netherlands.

Quézel P. & Santa S. 1962-1963. Nouvelle flore de l’Algérie et des régions désertiques méridionales. Tome I et Tome II, Ed. CNRS Paris, 1170 pp.

Quézel P. & Simonneau P. 1963. Les peuplements d’Acacia du Sahara nord-occidental. Travaux de l’Institut de Recherches Sahariennes 22: 80-121.

Quézel P. & Bounaga D. 1974. Aperçu sur la connaissance actuelle de La flore d’Algérie et de Tunisie. In Flora Mediterranéea. Colloques Internationaux CNRS 235: 113-125.

Raunkiaer C. 1934. The Life-Forms of Plants and Statistical Plant Geography. Clarendon Press, Oxford.

Salem A. & Habil A. 1988. Foggara et Khettara, un système millénaire de captage des eaux. In L’eau et le Maghreb: un aperçu sur le présent, l’héritage et l’avenir, pp. 131-143.

Souddi M. & Bouallala M. 2021. Biodiversity of trees and shrubs of urban plantations in arid regions. Current Trends in Natural Sciences 10(20): 147-156. DOI: https://doi.org/10.47068/ctns.2021.v10i20.020

Souddi M. & Bouallala M. 2022. Diversity of Plant Communities Associated with Urban Green Spaces in Southwestern Algeria. Al-Qadisiyah J. Agric. Sci. 12(1): 40- 47. DOI: https://doi.org/10.33794/qjas.2022.132705.1025

Souddi M. & Bouallala M. 2023. Floristic Diversity of Zygophyllum album Communities Associated with Water Towers in the Algerian Sahara. Adv. Res. Life Sci. 7(1): 125-134. DOI: https://doi.org/10.2478/arls-2023-0014

Tabouche N. & Achour S. 2004. Etude de la qualité des eaux souterraines de la région orientale du Sahara septentrional algérien. LARHYSS Journal 3: 99-113.

TelaBotanica Available online: https://www.tela-botanica.org/ (accessed on 5th December 2023).

Vela E. 2002. Biodiversité des milieux ouverts en région méditerranéenne. Le cas de la végétation des pelouses sèches du luberon (provence calcaire). Thèse Doctorat. Université de droit, d’économie et des sciences d’Aix-Marseille III. 382 P.

Vidal E. 1998. Organisation des phytocénoses en milieu insulaire méditerranéen perturbé : Analyse des interrelations entre les colonies du Goéland leucophée et la végétation des îles de Marseille. Thèse de Doctorat, Université de Droit et d’Économie et des Sciences d’Aix-Marseille III.

Viviroli D., Dürr H. H., Messerli B., Meybeck M. & Weingartner R. 2007. Mountains of the world, water towers for humanity: Typology, mapping, and global significance. Water Resour. Res. 43(7): 1-13. DOI: https://doi.org/10.1029/2006WR005653

Zella L. & Smadhi D. 2006. Gestion de l’eau dans les pays arabes. LARHYSS Journal 5: 157-169.