研究人员发现野火会导致真菌和细菌数量激增，改变微生物群落

随着野火变得越来越大，燃得越来越旺，也更难以预测，对植物和动物物种带来毁灭性打击。现在，研究人员正在研究这些野火如何影响最微小的森林生物 - 包括细菌和真菌 - 并发现一些微生物在凶猛的野火之后茁壮成长。

上周在预印本服务器bioRxiv上发布的一项研究报告称，加拿大西北地区和阿尔伯塔省的北方森林遭受严重野火之后，几种细菌和真菌的种群数量增加。这些类型的研究，以及其他关于烟雾等火灾特征如何影响微生物分布的研究，使研究人员更清楚地了解了野火如何改变微生物群落。这可以帮助他们预测灾后生态系统将如何恢复。

“火灾通常不会破坏微生物群落 - 它们会改变其组成。”东兰辛密歇根州立大学生态系统生态学家杰西卡·米塞尔说。一些细菌和真菌与植物有共生关系，这通常决定了一个地区的植被可以获得哪些营养成分。如果火灾破坏某些微生物群落，那么依赖它们的植物可能无法在该生态系统中重新恢复。

研究人员调查了野火对加拿大两个省北方森林中细菌和真菌群落的影响。 2014年，该团队收集了62个地点的土壤样本，大约一年后，其中50个已经被火烧毁。他们发现，比之发生野火前，尤其是在燃烧强度较高的地方，马赛菌属(Massilia)和节杆菌属(Arthrobacter)中的几种细菌物种以及青霉菌属和黑星胞属中的一些真菌更加丰富。

研究报告的共同作者，威斯康星大学麦迪逊分校的土壤生态学家西亚·惠特曼说：“我们开始解析应对火灾的生态驱动因素。”

微生物有助于通过分解有机物质和为植物吸收养分来维持生态系统健康。一些类型的细菌分解氮和碳，一些真菌物种生活在植物的根部，帮助它们的宿主从周围的土壤中吸收养分和水分。

惠特曼怀疑细菌或真菌能够迅速繁殖，利用可利用的营养物质并在高温下生存，这有助于它在野火之后取得成功。一些微生物更适合于分解因火灾而发生化学变化的有机物质，而其他微生物可能利用新开辟的生态位。

微生物利用火灾来开拓新领地的一种方式是搭上烟尘微粒的顺风车。在去年11月发表的一项研究中，莫斯科爱达荷大学(University of Idaho)的火灾生态学家莱达·科布齐亚(Leda Kobziar)和她的团队收集了佛罗里达州三处烧伤的烟雾样本，以及从爱达荷州森林采集植被并在实验室中烧毁植物的测试。研究人员发现，烟雾中的微生物与周围空气中的微生物不同。

Kobziar说，微生物肯定会被野火烟雾所吸引。在某些情况下，她怀疑，羽状物中捕获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 - 例如导致突然橡树死亡的疫霉菌种(Phytophthora ramorum) - 被卷入大火并被运送到有健康树木的地区，这种传播方式可能是有害的。 Kobziar说，消防员和其他应急人员也可能吸入有潜在危害的微生物和过敏原。

在关于野火影响的讨论中，微生物经常被忽视。但火灾过后，这些微小的生物定义了周围的景观。Miesel说:“土壤环境的一系列变化会对不同种类的微生物有利或不利。”当整个生态系统化为灰烬时，微生物决定了恢复的第一步。