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火は土壌微生物にどのような影響を与えるか?

この記事は、Soil Health Institute の元暫定最高科学責任者である Steven Shafer 博士によるものです。ノーブル研究所の土壌微生物学者を退職しました。

火災は多くの重要な生態系プロセスに影響を与えます。陸上生態系に対する火災の影響について私たちが理解していることの多くは、植物群落とその遷移、栄養循環、浸食、および土壌特性に対する森林およびプレーリーの火災の影響に関する何十年にもわたる研究から得られています。

土壌自体は、地上のすべての生物を支える複雑な生態系です。土壌には、土壌の栄養素、季節の変化、干ばつ、pH、化学物質の使用、植物種、農法などのさまざまな要因の影響を受ける、信じられないほど多様なバクテリア、菌類、その他の微生物も生息しています。多くの微生物は高温環境に適応していますが (私たちは皆、間欠泉や海底の噴出孔のすぐそばで成長する奇妙な微生物の報告に魅了されています)、生理的に活性な微生物は火に耐えられません.

しかし、火は強力な再生力であることを学びました。これが、森林や放牧地で、古い成長を一掃し、新しい成長を刺激し、栄養素を再利用するために、所定の野焼きが有用な管理ツールである理由です。

休眠中の種子や生き残った根から回復する植物群落に対する火の利点を見ることができますが、目に見えないものにもプラスがあります.火事の際に温度が最も高くなる土壌表面近くで火によって殺された微生物は、生き残った微生物の餌となり、生存者はより深くに住むことによって、または時折の土壌凝集体 (土壌粒子の束縛クラスター) 内で保護されることによって逃げることができます。微生物を包み込み、高温から保護します)。

ピーク温度の期間と強度は、土壌生物に最も影響を与えるものです。十分に熱くなれば、少なくとも上部の数インチは殺菌できます。土壌微生物から通常発生する二酸化炭素の排出は、個体数の減少により一時的に抑制される可能性があります。

最も敏感な微生物のいくつかは菌根菌であり、植物の根との共生 (文字通り「共に生きる」) 関係に適応しています。真菌は、新しい植物の根が最終的に定着する土壌表面近くで減少する可能性があります.これらの植物は、栄養素の取り込みを助けるこれらの菌類が存在しない場合、最初は苦労するかもしれません.しかし、加熱された土壌が冷えて、微生物の細胞と胞子が風や水中に再び侵入すると、微生物の数は回復します。栄養素の循環は急速に増加し、新たに出現した植物がそれらを利用できるようになると、再コロニー化を開始できます。

火は自然界の乱れですが、生命は不思議なことに否定しがたいものです。土壌微生物の個々のタイプは、火災とその直後の影響によって引き起こされる条件に非常に敏感である可能性がありますが、グループとしての微生物は地球上で最も成功しています.彼らが回復プロセスを開始すると、動植物はすぐに続きます。


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