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严重的野火引发真菌和细菌的种群激增

2020-02-09 14:03:39来源:

野火正变得越来越大,燃烧得越来越热,变得越来越难以预测,破坏了动植物。现在,研究人员正在研究这些烈焰如何影响森林中最小的生物(包括细菌和真菌),并发现某些微生物在强烈的野火后会壮成长。

上周在预印本服务器bioRxiv上发布的一项研究1报告说,在加拿大西北地区和加拿大艾伯塔省的北方森林遭受严重野火后,几种细菌和真菌物种的数量有所增加。这些研究以及其他有关诸如烟雾之类的火灾特征如何影响微生物分布的研究,为研究人员提供了更清晰的野火如何改变微生物群落的图景。这可以帮助他们预测大火后生态系统将如何恢复。

东兰辛市密歇根州立大学的生态系统生态学家杰西卡·麦塞尔(Jessica Miesel)说,“物种通常不会破坏微生物群落”,它们会改变其组成。一些细菌和真菌与植物具有共生关系,而这通常决定了某个地区的植被可以利用哪些养分。如果大火摧毁了某些微生物群落,那么依靠它们的植物可能无法在该生态系统中重建自身。

艰难解决

研究人员调查了野火对加拿大两个省的北方森林中细菌和真菌群落的影响。该小组在2014年从62个地点收集了大约50个被火烧毁的土壤样本。他们发现,野火后,Massilia和Arthrobacter属中的几种细菌种类,以及Penicillium和Fusicladium属中的一些真菌含量比以前丰富,尤其是在燃烧强度更高的地方。

研究合著者,威斯康星州爱迪生大学的土壤生态学家Thea Whitman说:“开始解析对火的响应的生态驱动力。”

微生物通过分解有机物并为植物吸收养分来帮助维持生态系统的健康。某些类型的细菌分解氮和碳,某些真菌物种生活在植物的根部,帮助其宿主从周围土壤吸收养分和水分。

惠特曼(Whitman)怀疑,野火后,细菌或真菌能够快速繁殖,利用可利用的养分并能在高温下生存的能力有助于其成功。一些微生物更适合分解被火化学改变的有机物,而其他微生物则可以利用新开放的生态位。

涨涨客场

微生物利用火在新的领土上定居的一种方法是乘坐烟尘中的小颗粒灰尘或灰尘。在去年11月发表的一项研究2中,莫斯科爱达荷大学的火灾生态学家Leda Kobziar和她的团队收集了佛罗里达州3次规定的烧伤以及从爱达荷州森林采集并在实验室燃烧的植被的测试中的烟气样品。研究人员发现,烟雾中存在的微生物与在环境空气中徘徊的微生物有所不同。

Kobziar说,微生物肯定会被野火烟雾捕获和运输。她怀疑,在某些情况下,滞留在羽状物中的营养固定细菌可能有助于刺激遥远地区的植物生长。

但是,如果植物病原体的孢子(如引起橡树猝死的真菌样生物(Phytophthora ramorum))被大火捕获并运到树木健康的地区,这种旅行方式可能是有害的。Kobziar说,消防员和其他紧急人员也可能吸入潜在的有害微生物和过敏原。

在有关野火影响的对话中,微生物常常被忽略。但是这些微小的生物在大火席卷之后定义了周围的景观。Miesel说:“这里的土壤环境发生了许多变化,将有利或不利于不同种类的微生物。”当整个生态系统都变成灰烬时,微生物决定了恢复之路的第一步。