沼泽蚂蚁巢丘体格局对土壤碳氮循环的影响

蚂蚁是沼泽湿地中典型的“生态系统工程师”，蚂蚁巢丘体是常见的土壤生物构筑体（biogenic structure），但其分布格局和功能作用研究还罕见报道。以三江平原退化淡水沼泽作为研究对象，较为系统地研究了退化沼泽蚂蚁巢丘体的分布格局特征和其对土壤碳氮循环关键过程的影响。 研究结果表明，三江平原蚂蚁巢丘体种类和密度随微水文地貌梯度变化具有明显的带状分布格局。蚂蚁筑巢活动，改变了沼泽土壤碳氮含量原有特征，显著降低了土壤容重，降低了土壤碳氮库功能，增加了土壤碳氮储量的空间异质性。蚂蚁巢丘的形成将自然沼泽土壤从CH₄的源转变为汇(-0.39--0.19 mg m-2 h-1)，增加了土壤N₂O排放的季节波动性(0.007-0.13 mg m-2 h-1)，提高了土壤CO₂的排放速率，成为土壤呼吸的热点（是对照土壤的1.08-3.09倍）。而且这种影响随不同蚂蚁巢丘种类而有所差异（图2.2）。相关成果发表在Soil Biology & Biochemistry。

图2.2 蚂蚁巢丘及自然沼泽土壤CO₂, CH₄ 和 N₂O 排放通量