地中海森林土壤中野火对土壤微生物多样性和活性的即时及短期影响

《Soil Science》：Immediate- and Short-term Wildfire Impact on Soil Microbial Diversity and Activity in a Mediterranean Forest Soil

森林火灾对地中海森林土壤微生物群落及酶活性的影响研究。通过PCR-DGGE技术分析火灾后3天和10个月的土壤DNA，发现微生物生物量未显著变化，但酶活性立即下降，10个月后恢复。外源与内源DNA均显示微生物结构重塑，真菌和细菌群落呈现差异变化，火灾后微生物通过快速适应恢复生态功能。

　　

摘要

野火是影响森林土壤及其生物群落的主要因素，尤其是在易发生火灾的生态系统中。火灾对土壤微生物群落的影响非常复杂，目前仍知之甚少。随着人为引起的气候变化导致火灾频率的增加，我们亟需更多相关知识。本研究旨在通过DNA分子检测（聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳）技术，评估一次中等强度的野火对地中海森林土壤中微生物群落多样性和活性的影响。为此，在火灾发生3天和10个月后，研究人员采集了火灾区域的土壤样本，并将其与相邻未受火灾影响的土壤进行了对比。在DNA分析过程中，我们检测了土壤宏基因组的胞外和胞内DNA成分。同时，还根据某些酶的活性来评估火灾对土壤的影响，因为这些酶是生物地球化学循环的可靠生物指标。研究发现，火灾导致酶活性短期内普遍下降，而细菌和真菌群落结构则发生了更持久的变化；不过微生物生物量并未受到显著影响。地表枯枝落叶层在火灾中被完全烧成了炭和灰烬，但在10个月后仍含有大量DNA，微生物群落结构依然完整，酶活性也保持良好。总体而言，这种相对快速的恢复很可能是由于部分微生物在火灾中存活下来，并适应了新的土壤环境所致。