抽象性

蚂蚁和白蚁等生态系统工程师在热带土壤肥力方面发挥着重要作用。自然化学分析从芒果采集到的一些arboreat巢曼吉法拉indica树芒果欧文夏加博南斯kolaColanit新波尔底工厂纽波迪亚拉维斯和油豆厂Pentaclethra大型植物和白蚁地巢OdontodesudanissSjost市Isoptera:Termitidae尼日利亚Arboreal巢穴,尤其是那些M.idica与地际巢或相邻不受影响土壤相比,化学成分采样大富网巢可用水容量M.idica远高于采样的其他网站或地点(60.0%)。生物生成结构纹理多沙多沙,相邻土壤多沙多或沙多云多沙蚂蚁和白蚁用土比重较大(17.9比9.7)和粘度比重19.2比9.3),不利于粗尺寸粒子(51.2比60.9)和细尺寸粒子(11.7比20.1)相邻土壤生物生成结构比相邻土壤富约348 %属性在生物修复和土壤生物强化方面有强烈希望,特别是在修饰期间

开工导 言

热带稀树草原生态系统往往以非生物蚂蚁补丁和叠加白蚁巢为主≈5unds/m²)蚂蚁无处不在,多样性丰富热带生态系统,并占动物生物量的80%一号..树类作物对尼日利亚森林具有重大经济意义,这些树上蚂蚁通过修改、维护/或为森林生态中的其他生物创建栖息地而深刻影响生态动态2..

蚂蚁和白蚁等生态系统工程师在热带土壤肥力方面发挥着重要作用。自然化学分析从芒果采集到的一些arboreat巢曼吉法拉indica树芒果欧文夏加博南斯kolaColanit新波尔底工厂纽波迪亚拉维斯和油豆厂Pentaclethra大型植物和白蚁地巢OdontodesudanissSjost市Isoptera:Termitidae尼日利亚Arboreal巢穴,尤其是那些M.idica与地际巢或相邻不受影响土壤相比,化学成分采样大富网巢可用水容量M.idica远高于采样的其他网站或地点(60.0%)。生物生成结构纹理多沙多沙,相邻土壤多沙多或沙多云多沙蚂蚁和白蚁用土比重较大(17.9比9.7)和粘度比重19.2比9.3),不利于粗尺寸粒子(51.2比60.9)和细尺寸粒子(11.7比20.1)相邻土壤生物生成结构比相邻土壤富约348 %属性在生物修复和土壤生物强化方面有强烈希望,特别是在修饰期间

蚂蚁和白蚁分解器报告为土壤积聚基础3..部分分解结果向土壤释放养分 由这些生物研究关于养分循环利用、土壤形成和这些动物对土壤结构的修改做了大量工作李和福斯特4观察蚂蚁和白蚁活动及其非生物物理和化学过程调节土壤肥力并阻抗土壤退化物理和化学过程列普龙和罗伊诺5博伊特6和Mahaney等[7上报蚁蚁和白蚁建丘的矿特性显著提高朱克特等[8和Holt和Lepage九九矿物质养分增富₄⁺无₃^-和互换cations²⁺.Mg²⁺k⁺和纳⁺生化白蚁结构与周围土壤结构对比Konaté等[10Macmahon等[11Kristiansen等[12和朱奎特等[13并观察到,通过白蚁对土壤的冲击,它们的生物源结构可构成地貌补丁,改善植物土壤养分的可用性巢穴收割蚂蚁Pogonomyrmexbatus有机物、氮和磷的富集度通常比周围土壤高[14..Jouquet等比较研究[15由蚂蚁和白蚁建巢时显示土壤养分属性上的一些变化表示这些变化可能是由于蚂蚁巢比白蚁巢更多垃圾造成的,白蚁巢也可能对植物形态学和性能变化以及植物群落组成变化负责。

蚂蚁创建的非常特殊生物结构即所谓的蚂蚁花园2..朱克特等[2表示植物偏向因白蚁活动改变土壤与白蚁偏向自巢生长植物蚂蚁还报告能够搭建巢壳材料,环绕寄生根建构,开发人工土壤集合16,17..巴克利18号蚂蚁工程活动直接正面效果在于蚂蚁和顺从植物发展关系,蚂蚁从树根中获利,根部组成巢并增加结构稳定性和靠近巢的丰富食物源因此,可以建议这些土壤工程师间接地通过增加聚居体适配性(即改善丁字形养分、高拉特制作和生存)入侵自身可用性2..

生物结构显示会影响土壤质量、微生物活动及植物,但几乎没有信息说明巢土壤基于巢址、生物群和土壤位置的养分状况差异因此,我们想测试巢基质(网站)不影响巢土属性的假设,巢土属性不反映初始土壤属性,当它不受土壤工程师影响时。因此本研究的目的是确定生物生成结构与其巢址和生物群巢的物理化学特性,并比较这些巢特征及其相邻表层土壤粒度分析用于评估土壤物理特性土壤化学特性通过估计C、N、有机物、基饱和度、cEC交换容量、可交换基数和P-内容以及水和KCl中的pH确定确定植物化学养分可用性并评估各种土壤特征在生态系统中的相对重要性,我们还估计了可用水容量和各种土壤的分布比,以及粘土分片和泥沙分片分片在石形和水中的差分性因此本研究的具体目的就是i)判定树主机对所住巢物理化学特性的影响二)比较生物生成结构物理特性和相邻非修改土壤特性三)确定嵌套场和土壤定位对土壤物理化学特性的交互效果

二叉材料方法

2.1.学习网站和物种研究

东尼日利亚Enugu州Udenu地方政府区OrbaNsuk高度442米比平均海平面高)Nsukka位于衍生稀树草带中,一些雨林遗迹分布于补丁19号..土壤深红褐色Typic Paleustult20码..双模式每年降雨量为1800毫米,跨度从每年4月至11月[21号7月和9月前后峰值平均月温度介于25摄氏度和32摄氏度之间[22号..研究地为草地潮湿稀树草与棕榈树和树状树状树状补丁混合

2.2.现场样本收集

六大生物源结构(由五株树组成,一株地土白蚁巢组成)为本研究采样五树芒果曼吉法拉indica树芒果欧文夏加博南斯kolaColanit新波尔底纽波迪亚拉维斯和油豆厂Pentaclethra大型植物)从蚂蚁和白蚁巢和邻近表层土壤收集的生物生成结构(Nests)被视为两个土壤位置能够比较巢状和非修改表土成分蚁巢由蚂蚁搭建康波诺图斯acvamentsisMayr市Hymenoptera:Formidee) 白蚁巢由白蚁搭建OdontodesudanissSjost市Isoptera:Termitidae蚂蚁巢样本取自两树同树种,并大致同龄高代表每次处理的两样复制地际巢样本从同一种土壤类型(Typic Paleustult)中分对取白蚁洞收集并挖掘0至10cm深度从开阔场主动组成巢邻近土壤(没有任何可见白蚁-或蚂蚁-活动)同深度采样(0-10cm深度)和距离每个栖息树和白蚁丘6米处采样相邻不受影响土壤采样工作从周围环境成对进行雀巢样本随机采集主动编组down样本

整片arboreal蚂蚁巢从宿主树上打包,放入塑料袋并带进实验室分析巢中分片刮除7天清除蚁所收集的相应白蚁巢还放入塑料袋内,并空运7天后带回同一实验室。所有样本用2毫米网格筛选并用于实验室分析每种实验结果均以复数阅读

2.3实验室分析

粒度分析土壤、白蚁和箱巢由Gee和Bauder描述的水力计法判定23号sqeta磷酸盐分解器使用,而dion化水仅在浸泡24小时并单独蒸水分解分解器后机械散析百分比粘度和淤积粒子使用卡通算总粘度和总粘度,而单带水获取者则假设为水分粘度和淤泥

土壤pH对土壤和蚂蚁/界状土壤作用均取1:2.5土壤:0.1MKCl悬浮和用Beckman零位pH测量法确定土壤/水悬浮比土壤有机碳由Wakey和Black修改酸二色化程序判定24码内尔松和索默斯描述25码..百分数有机物计算法乘法可交换CC和酸度由Thomas描述法判定26..CEC交换容量计算为所有可交换电量之和

Total(Kjeldahl)氮用块消化器测量27号并用 NaOH蒸馏可用P使用Bray和Kurtz判定28码方法上ACC计算由Klute29方法上

散位比计算为WDSi+WDC/Tsilt+Tclay

实验室分析结果为每个样本用复数阅读(三次)。

2.4.数据分析

处理方法由蚁蚁巢六处和白蚁巢和两处土壤位置(邻近土壤和生物源结构)的因子组合组成,完全随机化设计每种处理组合复制两次实验结果以复数阅读(三次),每次样本共复制六件处理效果通过差分分析测试(ANOVA),方法差异用邓肯新多域测试测试测试只有当差异被认为重大时 值小于或等于0.05百分值受角变换 )前分析差异

3级结果

AWC蚂蚁巢可乐欧文,新波尔底和Teminataria没有差别 统计性地并发,但大相径庭 ; ; 小于蚂蚁巢收集的AWC曼吉法拉表2一号)协进会M.idica主机巢数(60%)远高于ACC获取C.北达市算法42.3%I.加博南斯30.4%N.利维斯43.3%,名词44.6%P.大型植物类(46.7%)嵌套点对巢土分布比、卡通和水分布粘土、粘土+淤泥和淤泥的不同效果不显著高卡通分布粘土+淤泥和泥土与水分散粘土和粘土粘土嵌入arboreal蚂蚁巢比上浮白蚁丘明显趋势生物生成结构比相邻表层值高得多,分别为36.0%、9.3%、19.4%、8.8%、9.5%、12.7%和3.3%。2)土壤分布比产生差值统计意义不大,但生物源结构D值比邻接土壤高

完全分布式淤泥除外,当嵌套点效果与土壤类型合并时,完全分布式淤泥差别很大,AWC、DR和其他可分布式块块或水块没有显示这种统计差异(AWC、DR和WC分块没有显示这种统计差异)( 下可比合并处理效果3)蚂蚁巢生物结构I.加博南斯大范围封存 ; ; 高卡通弥散淤泥(28.6)比其他巢结构或邻接土壤高,而邻近土壤环绕C.北达市5.6)I.加博南斯6.6M.idica(13.6)N.利维斯(8.5)P.大型植物类elitaria大全(9.6) ; ; 低卡通弥散淤泥比其他土壤低然而,从任何子串收集的巢结构中,有高数值AWC、DR和水分比相邻土壤明显趋势。

百分数C和N、SOM、基饱和性、互换基数和pH值在不同土壤工程主机子组间大相径庭(表表)4)库拉碳含量(7.32%)、灌木芒果(9.14%)、芒果(6.98%)、新布尔迪亚(7.01%)和油豆(8.27%)显著 ; ; 高C端存率(1.23%)趋势不变Mg²⁺.显性N ; ; 油豆比样本高,而Ca²⁺Kola样本(5.15mq/100g)和新布尔迪亚样本(6.0mq/100g)比其他样本高K级⁺高得多 ; ; 中)欧文夏市7 mq/100g样本,1.69mq/100g样本,和石油豆样本(1.78mq/100g样本)相对于其他土工程师巢土壤pH inH₂O低库拉6.38欧文夏市mango(6.75)和Teritaria(6.60)与其他嵌套站点比较SOM基础饱和度、CEC、P和粒子大小分布在蚁巢和白蚁巢之间没有差别,但蚂蚁巢中明显呈现数值比白蚁巢高的趋势。基础黑30码分类,蚂蚁巢中获取的有机C值高(6.98%至9.14%),与白蚁巢相比高(1.23%)。类似SOM内容N.利维斯高得多 ; ; )比其他巢类,除那些I.加博南斯15.8%基饱和度C.北达市显着化 ; ; 高比别巢高,Irvivia除外(36.3%)蚂蚁巢中获取的0.37%至1.28%N-Contents分类为非常高,而Metson表示从白蚁巢获取0.19%31号分类与Metson表示从白蚁巢获取的2.5%相比,12%至16.5%从蚂蚁巢获取的SOM被认为高[31号..类似地,粮农组织[32码分类,除树巢外所有树巢P.大型植物类基比比23至41%将被视为具有中等肥度,而不是地际巢P.大型植物类基饱和率各20%并归为低肥土壤类Enwezor et al判断树型巢和地际巢都含有高磷含量(23.6-54.2mg/kg)。[三十三分类可交换卡²⁺树型巢从低到中高不等,与极低Ca网底网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网状网²⁺[30码..并发K⁺树巢中高值相对于地际巢中极低值使用Black分类30码..反向Mg²⁺树巢内容比白蚁巢低中等高 黑后白蚁巢极低30码分类除N.利维斯中性蚂蚁巢(pH=7.28)泥土反应,所有蚂蚁和白蚁土壤略微酸化,pH范围介于6.2至6.8之间粒度分布各种土壤分块显示生态系统工程师巢全沙易土,而相邻土壤则以沙易土为主

土壤定位效果对化学成分显示生物源结构含有高得多比例有机碳(12.6%)、氮(1.10%)、有机物(23.3%)、基饱和度(33.9%)、CEC(51.4%)、CA²⁺4.92%,Mg²⁺5.2%),K⁺0.21%, Na²⁺53%)和磷(44.1%)相邻土壤养分含量为0.74%、0.10%、1.30%、25.4%、1.67%、1.70%、0.13%、0.46%和16.1%(表16.1%)5)类似地,粘度大小(19.20%)和淤积大小(17.9%)粒子分布与邻接表层土壤的分布相比分别高达9.3%和9.7%。粒子大小粗沙分数和泥沙分数以及土壤反应₂O类和KCl类巢结构与邻接土壤没有显著差别

除纳外,所有物理化学特性评估都大相径庭⁺内容粗沙分布6)一种一贯趋势是,这些成分在不同子层蚂蚁和白蚁生物结构中较高,而不是相邻土壤中较高反之,在所有化学特性评估中,非修改相邻土壤没有显示不同巢底层与巢土微寄生此外,巢址和土壤位置的交互效果对C、N、SOM基础饱和作用有限CEC交换基础²⁺k⁺和Mg²⁺泥土粘土和淤泥内装物这使各种蚂蚁巢(生物源结构)比底特网丘巢和相邻土壤高得多,但名词除外(表表)。6)

4级讨论

土壤工程师,尤其是蚂蚁和白蚁,据报告在热带生态系统土壤肥力中发挥重要作用,因为它们对土壤有影响[2,九九,13..然而,在本研究中,努力确定这些修改在不同土壤工程师生物源结构(蚂蚁和白蚁)之间是否大相径庭,以及生物源结构内部的修改在不同嵌套点(树)或地点是否不同。

实验分析结果显示,蚂蚁结构的物理化学特性明显高于白蚁结构的物理化学特性。树蚁通常接触种类更多多的植物垃圾饮食和饲料材料,远比地面白蚁,因为他们接近树主的稠密垃圾瀑布与白蚁巢构造相对,蚂蚁巢构造总能增加资源存取量生物工事中可以使用它 贫瘠热带农用土壤不仅生态系统工程师所研究的巢土壤精确含有比相邻土壤高的成分评估值,而且它们的巢址在组成物中起着主要作用。嵌套网站对ACC、DR和卡通和水分差有差异,但除ACC外差异不大蚂蚁巢M.idicaAWC一贯比其他蚂蚁巢或叠加白蚁巢高高AWC蚂蚁巢M.idica生物源结构表示较趋向于确保可用水比其他土壤位置或嵌套点多,这仍然为生物强化提供良好前景。水或卡通中土壤扩散过程由土壤有机物内容函数[34号和植物养分指数 无论是巢址或蚂蚁巢和白蚁巢

与蚂蚁巢相比,土壤纹理在白蚁巢中未受到显著影响,但生物生成结构与相邻非修改土壤相比大为改观故巢和相应的邻接土壤在纹理类上有差异土壤工程师确保粘土和淤泥矿化程度提高,发现生物生成结构比邻近土壤高得多,导致纹理类差异受蚂蚁和白蚁影响的所有土壤有较大比例粘土和淤泥,损及粗沙和精沙发现显示生态工程师偏向选择粘土和泥沙等较精美材料以搭建结构,从而支持白蚁和蚂蚁在使用不同体积材料而不是粘土类型时选择建材能力的结果2,35码,36号..白蚁观察偏向更细微粒子群建合生态、生理和行为需求35码..然而,在本研究中,蚂蚁作用的土壤物理大小分布与白蚁作用的土壤分布有明显的区别。粘土和淤泥比蚂蚁和白蚁在土壤上作业的沙子大显示粘土和淤泥比沙子对蚂蚁和白蚁在建材活动过程中作业的土壤影响大

实验室对各种样本的分析还显示,生物群嵌套点和土壤位置对SOM、基饱和度、CEC和土壤pH以及大修改C-N-内容和可交换基显示C和N更多可交换基础²⁺k⁺.Mg²⁺和纳⁺)安特奈斯特语中最突出的安特奈斯特语基础I.加博南斯并P.大型植物类与用词馆比较,因为巢结构一般指不相邻土壤树蚁在C、N、SOM和易交换基地都比较丰富²⁺k⁺.Mg²⁺和纳⁺对比白蚁巢后结果抵消了我们的第一个假设 嵌套站点显示 影响部分巢土特性因此,当从巢中取水时,将保证更好的巢土增肥I.加博南西斯列维斯并P.大型植物类树上蚂蚁和白蚁在土壤中工作并移动并搭建有具体物理、化学和微生物特性的机体结构的能力已详细记录15,37号..蚁巢和周围土壤的矿物含量较高可解释为:(一) 两种生物对土壤相遇强度;(二) 两种生物在不同养分矿化中的差效率;(三) 可用食物量(有机物或垃圾料)或多样性(结构、生化或生物属性),以及(四) 巢土壤形成时的土壤条件或肥力不同巢主的相邻土壤在本研究中没有显著差异,从而排除土壤条件,作为蚂蚁和白蚁化学含量差异的可能解释,并因此支持巢土壤特性不反映初始土壤特性的假设,当它们不受土壤工程师影响时。朱克特等[8,13表示有比白蚁处置更多样化垃圾材料可供蚂蚁处置堆积树旁的垃圾材料量可能比稀有草原回想从中提取的稀树草原生态系统高,从中挖掘白蚁丘热带蚂蚁多样性与植物结构有正相关[38号尚不清楚垃圾多样性是否影响垃圾巢汇编和组成三十九..从站点结果看,蚂蚁比白蚁在有机养分矿化方面效率更高提高Wagner表示的土壤养分40码可能具有普遍重要性理解植物如何从与蚂蚁的交互作用中受益,特别是当蚂蚁更有可能在带表外剖析物的植物附近筑巢时

白蚁作用的土壤中有机物丰度较低可能归结于丘陵所处微环境Jones等[41号观察白蚁丘通常暴露于强光中,这可能减少微生物活动并分解含有的有机物

所有蚂蚁土壤,不论树宿主,都含有比白蚁巢高得多的磷含量蚂蚁或白蚁不论巢址都发现生物生成结构中P-内容比对应相邻表层土高得多。蚂蚁树巢比白蚁地巢富81-130%类似地,生物源结构通常比相邻土壤富达348 %树前免责结构比底层白蚁丘富P内容仍可解释为前者高SOM内容比后者高以及蚂蚁对白蚁有效矿化潜力巢土壤富P内容,特别是树巢可推荐它们生物强化富含磷酸性热带土壤因Fe和/或A

5级结论

Arboreal蚂蚁巢的物理化学特性、地际蚁巢及其相邻相应土壤除了研究巢址对巢土特征的影响外,还研究嵌套网站影响巢土特征蚂蚁巢从树顶打包 特别是树顶打包M.idica多数化学特性评估均富于上表地际网或邻近表层土壤样本的化学特性评估由土壤工程师改变的土壤,主要是蚂蚁和白蚁,在这些基本养分中比相邻非修改土壤大得多,而从树上和地巢收集的土壤或沙云或沙云纹理相对邻接表层土壤主要是沙化树附近的土壤和粘土覆盖近宫

蚂蚁比白蚁通过土壤生物扰动效应对维护生态异性的影响更高,因此在这项工作中揭示了这一点。蚂蚁除白蚁外还被发现通过向其他生物提供资源影响土壤特性。并保护其中一些未来嵌套网站M.Idica P.大型植物并I.加博南斯容留矿物高含量巢可利用这些巢作各种生物修复和生物强化用途供人使用。可使用土壤工程师的目的包括垃圾堆分解垃圾、通过堆肥材料改善土壤、危险物质解毒化和生产动物饲料生物量和生化物构成环境危害的固体废物除由动物进食外,还分解并易转换成有用的土壤改良形式土工化变换土壤常因pH向中性转移和养分增加而帮助解毒