蚂蚁筑巢定居活动对热带森林土壤氮库及组分分配的影响

摘要：

蚂蚁作为生态系统工程师,其筑巢定居活动能调控土壤微生物活动及理化环境,进而驱动热带森林土壤氮库动态及其组分分配过程.以西双版纳白背桐群落为研究对象,设置蚁巢和非蚁巢2种处理,分析蚂蚁筑巢活动引起土壤温度、水分、容重、pH及碳库(总有机碳、微生物生物量碳、易氧化有机碳)的改变对氮库(全氮、铵氮、硝氮及水解氮)及其分配(水解氮/全氮、铵氮/全氮、硝氮/全氮)的影响特征.结果表明:(1)蚂蚁筑巢显著提高了土壤氮库各组分含量(P=0.008),蚁巢全氮、水解氮、铵氮、硝氮含量分别是非蚁巢的 1.26、1.2、1.13、1.37 倍;(2)蚂蚁筑巢显著影响土壤氮库组分的时空变化(P=0.019),湿季与干季蚁巢全氮、水解氮、铵氮、硝氮含量,分别是非蚁巢的1.13-1.37倍,且沿土层减幅(53.9%-64.3%)显著低于非蚁巢(60.5%-76.4%);(3)蚂蚁筑巢显著改变了各氮组分分配的时空格局,蚁巢各月份氮组分占比(1.94%-11.0%)显著高于非蚁巢(1.60%-9.78%),蚁巢氮组分分配最大值在5-10 cm(4.83%),而非蚁巢却在0-5 cm土层(4.53%);(4)蚂蚁筑巢显著降低土壤pH和容重(3.18%-10.3%),增加土壤温度和含水率(3.08%-8.68%),提高土壤碳库组分含量(105%-116%);(5)主成分分析表明,土壤碳库各组分含量及温度变化是调节氮库动态的主要驱动因子,而土壤pH和容重变化是氮组分分配的主控因子.因此,蚂蚁筑巢通过改变热带森林土壤微气候、紧实度及碳库各组分含量,进而调控土壤氮库及分配的时空动态.研究结果有助于阐明热带森林土壤氮库各组分分配过程的生物学调控机制.

关键词：蚁巢、碳积累、氮分配、时空格局、西双版纳

所属期刊栏目：32

分类号：S718.5;X17(林业基础科学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1026-1036