细菌和真菌最先开始重建烧焦的森林

野火对生态系统有多种影响。虽然许多影响都是负面的，但有些动物在火灾后却茁壮成长，因为烧焦的残骸为昆虫和小动物（如黑背啄木鸟和斑点猫头鹰）提供了庇护所。

在 2 月 6 日发表在《分子生态学》杂志上的一项研究中，加州大学河滨分校 (UCR) 的研究人员研究了 2018 年加州橙县和河滨县的圣火在火焰扑灭后对细菌和真菌的影响。这场大火烧毁了超过 23,000 英亩的土地，摧毁了 24 座建筑物。

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悉尼·格拉斯曼是加州大学河滨分校的真菌学家，也是这项研究的合著者，他带领一个研究小组研究了野火在土地上留下的烧伤痕迹或明显痕迹。“当我们第一次进入火灾区域时，灰烬已经没到我的小腿了。这是一场非常严重的火灾，”格拉斯曼在一份声明中说。

在接下来的一年里，研究小组九次来到这片烧焦的土地，将烧焦的土地与附近未烧过的土壤样本进行了对比。微生物的数量在火灾发生后的第一年下降了 50% 到 80%，并且没有恢复。但有些物种找到了生存的方法。

“某些物种的数量有所增加，事实上，随着时间的推移，燃烧过的土壤中物种的数量发生了快速变化，”格拉斯曼说。“未燃烧的土壤中没有任何变化。”

火灾发生后的第一年，多种微生物轮流统治着被烧毁的土壤，随着时间的推移，微生物发生了明显的变化。“当一个物种消失时，另一个物种就会出现，”格拉斯曼说。

在火灾发生后的早期，研究人员发现了对火灾和高温具有高耐受性的微生物。随着时间的推移，研究小组发现更多快速生长的微生物，这些微生物中有很多孢子占主导地位，因为它们似乎能够利用微生物竞争较少的空间。

能够消耗木炭和火灾后含氮残渣的生物往往在年底占据主导地位。

加州大学河滨分校植物病理学博士候选人、这项研究的合著者 Fabiola Pulido-Chavez 注意到，火灾后微生物中参与甲烷代谢的基因数量翻了一番。甲烷营养菌是一种调节甲烷分解的微生物，甲烷是一种强效温室气体。

普利多·查韦斯在一份声明中表示：“这一令人兴奋的发现表明，火灾后的微生物可以‘吃掉’甲烷来获取碳和能量，并有可能帮助我们减少温室气体。”

研究团队测试了真菌和细菌是否能够根据其各自的特性在不同的时间点茁壮成长，或者土壤中优势地位的转变是否有其他原因。

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“我们认为，一个生物体不可能具备在烧伤疤痕中生存所需的所有技能，”格拉斯曼说。“如果你擅长忍受高温，那么你可能就不擅长快速生长。”

火灾后土壤中的过程与人体在压力下发生的过程相似。例如，当患者服用抗生素时，药物会破坏肠道细菌，新的生物开始出现，这些生物要么不普遍，要么之前根本不存在。最终，肠道细菌可能会恢复到感染前的状态，但这并不能保证。  

该团队正在努力了解哪些过程有助于土地恢复到火灾前的状态。这些知识可能会改变关于植物如何适应野火的旧理论，因为这些微生物并没有被考虑在内。“对我来说，这很令人兴奋，因为微生物长期以来一直被忽视，但它们对生态系统健康至关重要，”普利多-查韦斯说。

尚未解答的一个问题是，植物和微生物在此发展出的适应性是否能够再次适应同一地区的另一场特大火灾或反复发生的火灾。未来的研究可以探讨气候变化导致的气温升高、融雪提前、旱季延长和野火增多对自然烧伤恢复的影响。

“一切可以恢复，但需要时间，土地在频繁发生的特大火灾后能否恢复又是另外一回事。恢复时间能跟上特大火灾的速度吗？我们还不知道，”格拉斯曼说。