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通过空气、雨水和陆地：野火后微生物如何返回

来源：花匠小妙招时间：2025-09-16 03:53

野火带来的破坏影响到生活在燃烧的田地或森林中或附近的一切，包括微生物。更好地了解火灾后微生物群落的变化和生长，可以帮助研究人员预测细菌和真菌对重大环境变化的反应。
本周发表在mSystems上的一项研究表明，传播——例如通过空气或雨水——在破坏性火灾后的微生物演替中发挥着重要作用。加州大学欧文分校的研究人员花了一年时间追踪细菌和真菌群落是如何回到被烧毁的田地里的落叶中的。他们发现，土壤表面新出现的微生物群落随着季节和植物的重新出现而变化，这些群落的聚集在很大程度上是由扩散驱动的。
在过去的几十年里，像野火这样的大规模生态干扰的风险和程度一直在增加。
“我们知道，随着气候变化和人类活动，我们越来越扰乱我们的生态系统，”这项新研究的主要作者、加州大学欧文分校的博士生Kristin Barbour说。“微生物，尤其是表层土壤中的微生物，执行着许多真正关键的生态系统过程，如碳和氮循环。”她说，细菌和真菌分解田地或森林地面上腐烂的植物物质。
Barbour最初打算研究干旱背景下的微生物扩散，但在一场计划外的野火烧毁了欧文附近洛马岭的一处田地后，她的计划发生了变化。看似挫折的事情变成了机遇。Barbour说：“我们想利用这场骚乱，特别是因为野火在世界许多地方变得越来越频繁。”。
野火期间产生的高温改变了微生物所在的落叶的化学成分，并可能改变生态系统中的微生物群落。

研究人员观察了受火灾影响的两个生态系统：半干旱草原和沿海鼠尾草灌木丛。为了研究微生物的运动，他们使用了4种配置的扩散袋。第一次，他们用燃烧过的落叶填充多孔的小袋子，让微生物进出。第二组是对照组，他们将落叶密封在不允许进出的袋子里。第三种配置是一个装满载玻片的多孔袋，在微生物移动时收集它们，第四种配置是另一个对照组，包括装有载玻片的封闭袋。

火灾发生后的一年中，Barbour和她的同事从两个地点收集了5次疏散袋，并在落叶上鉴定了细菌和真菌。他们发现，这两种环境中的扩散效果不同，这表明微生物的反应取决于它们的环境。Barbour说：“这损害了我们发表笼统言论的能力。”。
他们确实看到了一些反复出现的模式。总的来说，空气中的扩散对微生物进入土壤表面的贡献最大——34%的细菌和42%的真菌。他们还发现，在火灾发生后的最初几个月，在植物重新出现之前，大块土壤（落叶下的土壤）解释了迁移细菌的最大份额
Barbour说，研究微生物如何在环境中移动是一个新兴的研究领域，但这与大扰动如何改变环境的更大问题密切相关。
她说：“现在有很多令人兴奋的工作正在进行，研究环境中的扩散和微生物群落。”。

Testing the contribution of dispersal to microbial succession following a wildfire.mSystems, 2023; DOI:10.1128/msystems.00579-23