土壤有机碳和钙对北海道冷温带森林中作为生态系统工程师的叶蚯蚓群落的不同影响

摘要蚯蚓是重要的生态系统工程师，能稳定土壤团聚体并增大团聚体的体积。蚯蚓的生物量、密度和平均个体重量的主要决定因素被认为是土壤有机碳（SOC）和钙（Ca）的可用性。然而，土壤有机碳和钙的可用性对叶蚯蚓的重要性尚未在实地同时进行测试。此外，SOC 和钙对土壤团聚体稳定性以及蚯蚓群落中较大团聚体（平均重量直径；MWD）相对丰度的连锁反应也知之甚少。为了填补这些知识空白，我们在空间范围广泛的冷温带森林中进行了实地研究，将土壤分为寒武系和安土系，并通过结构方程建模（SEM）评估了叶片蚯蚓的生物量、密度和平均个体重量、土壤化学性质和 MWD 之间的关系。结果表明，SOC 对蚯蚓的密度和平均个体重量没有影响。另一方面，有趣的是，可交换钙对蚯蚓的平均个体重量和密度没有影响。这些结果表明，有机碳能刺激蚯蚓生长，而可交换钙能提高蚯蚓的繁殖率和/或存活率。钙能提高森林生态系统中蚯蚓群落的繁殖率和/或存活率。此外，SOC 还通过增加蚯蚓的平均个体重量对 MWD 产生了积极的连锁反应。这些结果表明，体型较大的蚯蚓会产生较大的蚓粪，从而结合更多的土壤颗粒，形成较大的聚集体。