白蟻“城堡”的水利工程
白蟻通過對有機(jī)質(zhì)的搬運(yùn)、分解、攝取等方式，極大地改變著森林土壤的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、水文特性等，通常被稱為生態(tài)系統(tǒng)的“工程師”。作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其構(gòu)筑的巢穴—白蟻堆在熱帶森林內(nèi)的分布十分廣泛。白蟻通過構(gòu)筑巢穴提供適宜的微環(huán)境來撫育子女、躲避捕食者，與外環(huán)境進(jìn)行著能量和氣體的交換。遇到諸如溫度急劇波動、天敵入侵及自身廢棄物過量排放等內(nèi)外環(huán)境惡化時(shí)，白蟻均會做出快速的應(yīng)對策略。在西雙版納，明顯的干濕季交替輪回顯著地影響著白蟻堆內(nèi)外的水分狀況。因此，白蟻群體如何通過構(gòu)筑合理的蟻穴結(jié)構(gòu)及采取積極的應(yīng)對措施，以確保維持較適宜的內(nèi)部小環(huán)境，則顯得尤為重要。
版納植物園生態(tài)水文研究組博士研究生陳春峰在導(dǎo)師劉文杰研究員、Meng F-R教授（FFEM, University of New Brunswick, Canada）等指導(dǎo)下，采用染色示蹤、水滴滲透時(shí)間（WDPT）等方法測定了白蟻堆土壤含水量的時(shí)空變化特征、白蟻堆結(jié)構(gòu)及白蟻活動對水分的調(diào)節(jié)功能。結(jié)果表明：白蟻堆結(jié)構(gòu)、白蟻的積極應(yīng)對活動極大地維持了白蟻堆內(nèi)部適宜的干爽小環(huán)境。雨季，白蟻堆夯實(shí)敦厚的外墻作為屏障減緩了水分的入滲，當(dāng)暴雨期間外墻破裂處水分快速入滲時(shí)，其內(nèi)部通道則可以扮演“排水系統(tǒng)”的角色，快速疏通多余水分；同時(shí)，白蟻通過修復(fù)或重塑內(nèi)部結(jié)構(gòu)以控制白蟻堆內(nèi)的水分流動，只選擇個(gè)別通道作為主要“排水系統(tǒng)”，確保了大部分區(qū)域的干爽；極端缺水的干季，緊實(shí)的外墻有效地減少了水分的蒸發(fā)，白蟻又從深層土壤水源處主動地輸送水分、提高其內(nèi)部土壤的含水量、維持適宜的小環(huán)境；此外，廣泛分布、不同演變階段的白蟻堆極大地影響著生態(tài)系統(tǒng)土壤養(yǎng)分的再分布格局，提高了土壤的水分滲透性及減少了徑流的產(chǎn)生，進(jìn)而消減了土壤侵蝕和水土流失，其在森林生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分固定、再分配、物質(zhì)循環(huán)過程中扮演著重要角色。
相關(guān)結(jié)果以Hydrological characteristics and functions of termite mounds in areas with clear dry and rainy seasons為題，發(fā)表在期刊Agriculture, Ecosystems and Environment上。
圖1. 白蟻堆的土壤水分調(diào)節(jié)及維持示意圖
圖2. 白蟻堆的排水疏導(dǎo)狀況（染色示蹤）
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