摘要
火灾会迅速改变土壤环境，但目前关于土壤微生物如何通过功能特征调整和空间分布变化来应对火灾的直接实验证据仍十分有限。在本研究中，我们以捕线虫真菌作为模型系统，探讨它们对火灾的反应是否由功能特征的协同变化以及垂直分布调整所驱动。首先，我们将从自然火灾发生地分离出的菌株与周边未受火灾影响地区的菌株进行比较，发现了显著的特性差异；随后，我们在模拟火灾条件下的人造土壤环境中追踪了这些捕线虫真菌的动态变化。来自火灾发生地的菌株产生的捕猎结构数量比未受火灾影响地区的菌株多出53–1114%，其基于诱饵的捕食效率也高出9–41%。适应火灾环境的菌株所产生的分生孢子体积更小，长度和宽度分别减少了0.3–8.0微米和0.1–3.4微米。在Dactylellina和Drechslerella这两个菌种中，菌丝的生长速率显著上升，而Arthrobotrys则出现整体生长速率下降的趋势。在土壤微宇宙实验中，模拟火灾使得Arthrobotrys完全从表土层（0–5厘米）中消失，而来自更深土层（10–20厘米）的Dactylellina和Drechslerella则在7–56天内重新出现在表土层中，这表明它们发生了向上迁移并重新定殖。总体而言，这些研究结果揭示了捕线虫真菌适应火灾的两种互补机制：一是个体层面的特性变化，这可能是由于资源从繁殖结构转向捕猎陷阱及菌丝扩展所致；二是群体层面的垂直分布调整，这使得它们能够通过深层土壤中的种群重新定殖。我们的研究为土壤微生物通过协同的功能特征变化和垂直空间分布来应对突发性火灾干扰提供了实验依据，同时也为火灾后土壤生态系统的恢复管理提供了理论支持。
