螞蟻種類豐富，數(shù)量巨大，是陸地上分布最為廣泛的生物之一，是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成員，是生態(tài)系統(tǒng)的“工程師”。目前，世界上已知螞蟻9000多種，而我國已確定的螞蟻種類有600多種。它們過著群居性的生活，分工明確，通力合作，表現(xiàn)出讓人震驚的能量，因此被稱之為“超個(gè)體”。螞蟻的巢穴復(fù)雜、龐大、精巧，一直受到了科學(xué)家關(guān)注。并且，現(xiàn)在還有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)螞蟻對(duì)改善土壤理化性質(zhì)、提高土壤保水能力、固定流沙等方面也有重要作用。那么螞蟻的巢穴究竟有著怎樣精巧的結(jié)構(gòu)，在土壤保護(hù)方面又有著什么作用呢？
螞蟻——建筑業(yè)的能工巧匠
螞蟻堪稱建筑業(yè)的能工巧匠，筑巢過程中，分工之細(xì)致，技術(shù)之精湛，設(shè)計(jì)之巧妙都令人咋舌。螞蟻筑巢有多種形式，大多數(shù)種類在地下筑巢，挖有隧道、小室和住所，擁有良好的排水、通風(fēng)措施，并將掘出的物質(zhì)及葉片堆積在入口附近，形成一個(gè)拱起的小丘狀，起保護(hù)作用。蟻穴往往四通八達(dá)，在巴西曾發(fā)現(xiàn)巨大的地下螞蟻王國，其錯(cuò)綜復(fù)雜的程度堪比長城。蟻穴就像是一個(gè)大迷宮，里面有不同的房間，如寢室、儲(chǔ)藏室、育嬰室等，房間和房間之間還有無數(shù)互相連接的隧道，總長度加起來有好幾千米。除此之外，蟻穴之深也讓人震驚，據(jù)研究，有些螞蟻的蟻穴可達(dá)3.65米深。螞蟻?zhàn)钚〉娜后w只有幾十只或近百只，也有的幾千只，而大的群體可以有幾萬只，甚至更多。聰明的螞蟻會(huì)通過調(diào)節(jié)通風(fēng)口的大小調(diào)節(jié)洞穴的溫度濕度，甚至還會(huì)把太陽照耀的石粒放置在巢穴頂端，以保持巢穴的溫暖。它們還會(huì)在蟻穴中種植真菌、收獲種子，有著非凡的生活本領(lǐng)。
螞蟻——改良土壤，改變植物
螞蟻可以影響土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，以及植物的組成。
螞蟻通過筑巢活動(dòng)可以改變土壤的物理特性，增加土壤的保水能力、空隙度。螞蟻筑巢時(shí)將下層的土壤翻轉(zhuǎn)到地表，地下出現(xiàn)隧道和空室，使得土壤內(nèi)部空隙增加，土壤變得疏松，有利于降水的下滲，此外，螞蟻挖掘在地表的蟻道也有利于降水沿隧道向深層土壤入滲。對(duì)于砂質(zhì)土壤，翻轉(zhuǎn)到地表的流沙截?cái)嗔送寥烂?xì)管作用，導(dǎo)致土壤水分蒸發(fā)的降低。因此對(duì)于砂質(zhì)土壤，蟻穴對(duì)土壤保水能力的增加更為有效。
螞蟻筑巢活動(dòng)對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)也有一定的改良作用。與鄰近土壤相比, 蟻丘土壤pH值發(fā)生變化，蟻丘的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量升高，鉀、鈉、鈣、鎂等離子也出現(xiàn)富集現(xiàn)象。螞蟻在吸收自己需要的營養(yǎng)元素的同時(shí)，不斷地將吃剩的食物及排泄物——尿酸及糞便棄于土壤中，同時(shí)螞蟻搬運(yùn)的食物——?jiǎng)游锸w和蚜蟲蜜露等在蟻穴富集，最終導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)含量增加，直接增加了氮磷鉀的含量，而這對(duì)于貧瘠土壤的改善尤為明顯。并且這些變化的大小受螞蟻群體的大小、生物量和土壤翻轉(zhuǎn)量的影響。
蟻丘上植物的組成和數(shù)量不同于鄰近土壤，這主要是因?yàn)椋孩傥浵佒不顒?dòng)改良了土壤理化性質(zhì)，為植物特別是幼苗的生長創(chuàng)造了優(yōu)良條件，提高的種子的萌發(fā)率和幼苗成活率；②螞蟻會(huì)搬運(yùn)大量的植物種子到蟻穴中；③螞蟻通常在巢穴附近覓食，造成種子分布不均勻；④螞蟻通過移走小型植食性昆蟲及它們的卵等保護(hù)植物，降低植物葉片的損傷率，增加種子和果實(shí)的產(chǎn)量；⑤有些螞蟻類群還可為植物提供營養(yǎng)，增加植物競爭能力。這些最終影響了植物的群落結(jié)構(gòu)，改變了植物的組成和數(shù)量，因此蟻穴被認(rèn)為是植物群落中物種更新的窗口。
小小螞蟻力量大，既是卓越的建筑師，又是生態(tài)環(huán)境工程師?？茖W(xué)家們對(duì)它們始終充滿好奇，發(fā)掘它們對(duì)于土壤的作用是科學(xué)家追求的方向。