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白蚁巢穴微生物群落结构及其对土壤碳氮循环的影响

发布时间:2023-02-10
来源:生态水文研究组

   白蚁通过建造白蚁巢穴及白蚁堆不仅能提供适宜的微环境来抚育后代,躲避天敌及与外界环境进行能量和气体交换,同时也极大改变森林生态系统土壤理化、水文和生物特征。我们之前研究阐明了白蚁巢穴是森林生态系统土壤营养元素的富集地,白蚁巢穴增加了土壤养分的异质性,促进了生态系统养分的固定、再分配和物质循环,同时维持了白蚁巢穴内部水分以及理化性质的稳定性,但白蚁巢穴对土壤微生物群落及其对养分循环的作用仍然不明确。

  中国科学院西双版纳热带植物园生态水文研究组副研究员陈春峰和相关组员,分别在热带雨林和橡胶林选取了活跃白蚁堆遗弃白蚁堆为研究对象,坡地土壤为对照。研究发现活跃白蚁堆微生物群落丰富度(真菌、细菌、G+G-细菌)介于对照浅层土壤和深层土壤之间,但真菌和细菌比值(F:B)显著高于对照土壤。白蚁堆遗弃后,由于自然风化淋溶和植物入侵的影响,其微生物群落结构逐渐与周围对照土壤相似。其次,相较于遗弃白蚁堆和对照土壤,活跃白蚁堆各区域(如墙体和通道,但不包括菌巢)微生物群落分布更为均匀,这表明白蚁巢穴不仅能够维持水分和理化性质的空间稳定性,同时也能够保持微生物群落的空间稳定性。这些研究结果表明白蚁能够塑造均一稳定的蚁堆结构,从而使得微生物群落更均质化。此外,白蚁堆土壤理化性质变化(如含水量、pH值、有机碳、总氮和总磷等)与微生物群落密切相关。同时,我们发现活跃白蚁堆土壤微生物呼吸、胞外酶活动等养分循环相关的微生物过程显著缓于对照浅层土壤。这些发现对探索白蚁巢穴内的微生物群落结构,进一步了解白蚁在调节热带生态系统土壤碳和氮循环的潜在作用具有重要意义。 

  该研究结果Effect of termite mounds on soil microbial communities and microbial processes: Implications for soil carbon and nitrogen cycling为题,发表在土壤学领域期刊Geoderma上。该研究得到了国家自然科学基金和云南省基础研究计划等项目的资助。此外,还得到公共技术中心的大力支持,在此一并致谢。 

结构方程显示白蚁堆对土壤理化性质、微生物群落和土壤呼吸的影响

本文作者:陈春峰

责任编辑:张维静
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