微生物接种加速混交针叶林火灾后土壤恢复

高严重度野火在规模和频率上的不断增加，会导致二氧化碳释放和木材资源损失、生物多样性下降、土壤流失、水质恶化以及休闲机会减少。森林恢复在很大程度上依赖于土壤微生物群落的重新建立，这促使人们开展研究，探索如何加速火烧森林土壤微生物组的恢复。在本研究中，我们采用高强度焚烧堆实验来检验火后本地土壤修复剂施用的有效性。该设计使我们能够在保持火后非生物因素恒定的条件下，对未烧土壤、烧毁土壤和接种后的烧毁土壤进行连续且同步采样。所有条件均在一个年度水文循环中的六个时间点进行采样，并采用16S和ITS rRNA扩增子测序、基因组解析宏基因组学、宏转录组学以及土壤化学分析进行研究。 火灾显著降低了细菌和真菌多样性，并消除了外生菌根真菌和杜鹃类菌根共生真菌。向烧毁土壤接种本地微生物加速了微生物多样性以及与养分循环相关功能的恢复，尤其是氮转化功能。尽管引入了来自邻近未烧森林土壤微生物的全部多样性，但最终成功定植的仅是少数适应性生物。本地土壤接种促进了菌根真菌的重新建立，包括一些与针叶树形成关键共生关系的属，尽管这种响应在全年尺度上并未持续存在。尽管如此，即使菌根真菌仅在一段时间窗口内重新建立，也可能促进森林早期再生。我们得出结论，通过微生物接种，可以加速原本需要依赖远距离地点扩散才能实现的恢复过程，从而有望增强重新造林的效果。

高严重度野火的规模和频率不断增加，导致二氧化碳释放、木材资源损失、生物多样性降低、土壤流失、水质下降以及休闲机会减少。森林恢复在很大程度上依赖于土壤微生物群落的重建，因此有必要研究如何加速受火烧森林中土壤微生物组的恢复。在此，我们利用高强度堆垛燃烧实验，测试火后施加本地土壤改良剂的有效性。该设计使我们能够在控制火后非生物因素恒定的条件下，按时间顺序并同步采样未烧、火烧及接种火烧土壤。所有条件在全年水文循环中的六个时间点进行采样，并采用16S和ITS rRNA扩增子测序、基因组解析宏基因组学、宏转录组学以及土壤化学分析。火灾显著降低了细菌和真菌多样性，并消除了外生菌根和杜鹃花根菌根共生真菌。用本地微生物接种火烧土壤，加速了微生物多样性及与养分循环相关功能的恢复，尤其是氮转化过程。尽管引入了来自相邻未烧森林的全部土壤微生物多样性，但仅有少数适应性类群成功定殖。本地土壤接种促进了菌根真菌的重新建立，其中包括与针叶树形成关键共生关系的属，尽管这一响应在全年并不持续。然而，即便只是短暂窗口期内菌根真菌的重建，也可能促进森林早期恢复。我们得出结论，通过微生物接种，原本需要依赖来自远距离地点扩散的恢复过程得以加速，从而有望增强造林恢复工作。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.12.731757v1?rss=1

🏷️ 火后土壤恢复 微生物接种 土壤微生物群落 菌根真菌 氮循环