野火正在變得更大、燃燒更劇烈，並且越來越不可預測，對植物和動物物種造成毀滅性打擊。現在，研究人員正在研究這些大火如何影響森林中最微小的生物——包括細菌和真菌——並發現一些微生物在強烈野火後會茁壯成長。
上週在預印本伺服器bioRxiv上發表的一項研究報告稱，在加拿大西北地區和艾伯塔省的北方森林發生嚴重野火後，幾種細菌和真菌物種的種群數量增加。這些研究，以及其他關於煙霧等火災特徵如何影響微生物分佈的研究，使研究人員更清楚地瞭解野火如何改變微生物群落。這可以幫助他們預測生態系統在火災後的恢復情況。
東蘭辛密歇根州立大學的生態系統生態學家傑西卡·米塞爾說：“火災通常不會破壞微生物群落，而是會改變其組成。”一些細菌和真菌與植物存在共生關係，這通常決定了該地區植物可利用的養分。如果火災破壞了某些微生物群落，那麼依賴它們的植物可能無法在該生態系統中重新建立。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保關於當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
堅韌不拔
研究人員調查了野火對加拿大兩個省份北方森林中細菌和真菌群落的影響。該團隊從62個地點採集了土壤樣本，其中50個地點在2014年被火災破壞後大約一年。他們發現，與火災前相比，Massilia和Arthrobacter屬的幾種細菌以及Penicillium和Fusicladium屬的一些真菌在野火後更為豐富，尤其是在燃燒強度較大的地點。
“我們開始解析對火災做出反應的生態驅動因素，”該研究的合著者、威斯康星大學麥迪遜分校的土壤生態學家西婭·惠特曼說。
微生物透過分解有機物併為植物吸收準備養分來幫助維持生態系統的健康。某些型別的細菌分解氮和碳，一些真菌物種生活在植物的根端，幫助其宿主從周圍土壤中吸收養分和水分。
惠特曼懷疑細菌或真菌快速繁殖、利用可用養分和在高溫下生存的能力有助於其在野火後取得成功。一些微生物更適應於分解被火災化學改變的有機物，而另一些微生物可能會利用新開放的生態位。
向上，向上，飛走
微生物可能利用火災來殖民新領地的一種方式是搭乘煙霧中灰燼或塵埃的小顆粒。在去年11月發表的一項研究中，莫斯科愛達荷大學的火災生態學家萊達·科布齊亞和她的團隊從佛羅里達州的三次計劃性燃燒中採集了煙霧樣本，並從愛達荷州森林採集的植被測試中進行實驗室燃燒。研究人員發現，煙霧中存在的微生物與環境空氣中殘留的微生物不同。
科布齊亞說，微生物肯定會被野火煙霧捕獲並運輸。她懷疑，在某些情況下，煙霧中捕獲的固氮細菌可能有助於刺激遙遠地區的植物生長。
但是，如果植物病原體的孢子（例如，導致櫟樹猝死的真菌樣生物（Phytophthora ramorum））被大火捕獲並運輸到有健康樹木的地區，這種傳播方式可能是有害的。科布齊亞說，消防員和其他緊急人員也可能吸入潛在的有害微生物和過敏原。
在關於野火影響的討論中，微生物經常被忽視。但是，這些微小的生物在火災過後定義了它們周圍的景觀。米塞爾說：“土壤環境中會發生一系列變化，這些變化將有利於或不利於不同的微生物群體。”當整個生態系統都化為灰燼時，微生物決定了恢復之路的第一步。
本文經許可轉載，並於2019年1月16日首次發表。