蚂蚁筑巢对森林土壤氮库组分含量和分配的影响

为阐明蚂蚁筑巢对纳帕海面山森林土壤氮循环的影响过程及机制,以该区云杉-冷杉森林群落为研究对象,比较蚁巢和非蚁巢2种野外实验处理土壤氮组分(全氮、碱解氮、硝态氮、铵态氮、微生物生物量氮)含量及其分配(碱解氮/全氮、硝态氮/全氮、铵态氮/全氮、微生物生物量氮/全氮)的差异特征,分析蚂蚁筑巢活动引起土壤理化环境变化对氮库组分积累与分配的影响。结果显示:(1)蚂蚁筑巢显著影响土壤氮组分含量积累及分配(P<0.05)。其中,蚁巢土壤的全氮、硝态氮、铵态氮、碱解氮和微生物生物量氮含量是非蚁巢的2.2、3.5、1.4、4.2、1.8倍;蚁巢土壤的氮组分(碱解氮、硝态氮、铵态氮、微生物生物量氮)占全氮比例是非蚁巢的1.88、1.47、1.38、1.58倍;土壤氮库组分及其分配受不同处理、土层及交互作用的影响显著(P<0.05)。(2)回归分析显示,土壤铵态氮和硝态氮分别解释全氮变化的87.29%、80.84%。(3)曼特尔分析表明,氮库组分积累的主要驱动因子是土壤孔隙度、全磷和pH,土壤氮库组成分配的主要驱动因子是有机质、速效钾和速效磷。可得结论:蚂蚁筑巢显著改变土壤孔隙度、酸碱性、碳磷钾养分等环境因子,进而调控纳帕海面山森林土壤氮库组分含量的积累与分配。研究结果有助于理解高原湿地面山土壤氮积累过程的土壤动物学调控机制。