白蚁巢就像是热带森林土壤里的“养分小宝库”，能让土壤里的养分分布变得不一样，也让土壤里的小生态环境变得更加复杂多样。不过，不同土地的利用方式以及季节的变化，到底会对白蚁巢产生怎样的影响，目前还没有被研究得很透彻。中国科学院西双版纳热带植物园（下面简称“版纳植物园”）的土壤生态研究组通过在不同季节对橡胶林和热带自然林里白蚁巢周围的土壤养分分布情况进行调查分析，发现了白蚁巢对土壤养分分布的独特影响，以及这种影响在不同季节的差异。

图1.白蚁通过筑巢和觅食等生命活动显著提高了蚁巢附近的土壤养分异质性（a，摘自Elizabeth 2015）；大白蚁属（Macrotermes）白蚁（b）和土白蚁（Odontotermes）属白蚁（c）；西双版纳勐仑保护区常见的白蚁巢（d）

土壤生态研究组的研究人员在旱季和雨季的时候，分别从橡胶林和自然林的白蚁巢穴以及巢穴周边不同距离（0～5 米）的地方采集了土壤样本。然后分析了这些土壤样本里宏量养分（如碳、氮、磷）和微量养分（如钙、镁、锰、铝）的空间分布情况。

研究采样示意图

结果发现，橡胶林里白蚁巢周围的土壤，微量养分分布得更加不均匀；而自然林里的土壤，宏量养分分布得更不均匀。另外，橡胶林里微量元素的含量普遍比自然林高，这可能是因为橡胶林里的白蚁为了让巢穴更稳固，从深层土壤里富集了很多盐基阳离子，而自然林里酸性的土壤条件限制了某些元素的积累。

季节的变化对橡胶林和热带自然林里部分宏量和微量养分元素（比如磷、硝态氮、铵态氮、铝和铁）的含量有很明显的影响，但是对白蚁巢周围土壤养分的分布不均匀程度影响不大。这说明白蚁巢形成的土壤养分分布不均匀的情况比较稳定，不会因为季节变化而发生太大的改变。

研究还发现，离白蚁巢穴越远，土壤里宏量养分的含量就越高，而微量元素的含量则越低。这种规律在橡胶林和自然林这两种不同的土地利用环境里都存在，不过不同环境里土壤元素变化的幅度不太一样，这反映出环境因素对白蚁巢养分变化情况有一定的调节作用。

图2.土壤总碳（TC）、总氮（TN）、总磷（TP）、可交换磷（P）和可交换钾（K）随白蚁巢距离变化的估计边际均值。线条表示估计边际均值，阴影部分为95%置信区间。

这项研究让我们知道，白蚁和它们的巢穴在热带生态系统的养分分布和生物多样性维持方面起着非常重要的作用。研究结果也为我们全面了解热带森林里被称为“生态系统工程师”的白蚁，是如何影响周围微环境的土壤养分分布和变化过程，提供了基础的数据支持。

相关成果以“Assessing the impacts of forest conversion and seasonal dynamics on soil nutrient heterogeneity associated with termite mounds”为题发表于Forest Ecology and Management上。

版纳植物园土壤生态研究组博士生Myo Than为第一作者，杨效东研究员和中山大学刘胜杰副研究员为共同通讯作者，版纳植物园林冠生态学研究组Akihiro Nakamura研究员和香港大学Louise A. Ashton教授参与了该项工作。

该研究在数据采集和分析过程中得到了西双版纳森林生态系统野外科学观测研究站和版纳植物园公共技术中心的支持，并得到了国家自然科学基金等项目的资助，在此一并致谢。

本文作者：刘胜杰、杨效东（版纳植物园土壤生态研究组）

来源: 西双版纳热带植物园