9、生态系统中地上与地下食物网的相互作用

生态系统中地上与地下食物网的相互作用

1. 食草动物对土壤碳氮积累及生态系统的影响

食草动物对土壤碳和氮的净积累有着多样的影响，可能是负面的、正面的或者中性的。例如，某些食草哺乳动物的啃食会导致土壤碳和氮净积累出现不同的结果。在新西兰的一些长期围栏实验中，部分地区出现了显著的土壤碳和氮固存，而另一些地区则出现了净损失。

1.1 空间和时间变异性

食草动物还可能是分解者生物群和土壤过程时空变异性的重要决定因素。
- 空间异质性 ：一些食草哺乳动物会增加进入分解子系统资源的空间异质性。比如，野牛重新引入美国堪萨斯州的康扎草原后，植物生物量的空间变异在景观层面有所增加；美国新墨西哥州半干旱草原的长期放牧导致土壤资源的空间异质性增大，进而引发沙漠灌木入侵，进一步加剧了空间异质性，形成了与这些灌木相关的“肥沃岛屿”。
- 时间变异性 ：种群动态具有高度时间变异性的食草动物，可能会增强土壤生物群和分解过程的时间变异性。例如，一些无脊椎动物的周期性种群爆发会导致大规模落叶，这会在一段时间内减少进入土壤的凋落物的数量和质量；大规模的昆虫粪便也可能对养分可用性产生显著影响。哺乳动物的种群周期也可能是土壤生物群和过程时间变异性的重要驱动因素，如美国黄石国家公园的田鼠种群波动会影响土壤氮循环。从长远来看，食草动物还可能影响干扰制度，进而影响土壤生物群，但这方面的研究还较少。不过，放牧会减少草原野火的燃料积累，从而显著影响火灾的频率和强度，这反过来又会影响土壤生物群的长期时间动态以及分解和矿化过程。

1.2 食草动物对土壤生物稳定性的影响

虽然食草动物通常会增强