北方林は北半球の広大な範囲に広がり、森林火災によって形成され、地球規模の炭素循環において重要な役割を果たしている。微生物はこれらの生態系における土壌養分循環で重要な役割を担うが、森林火災が微生物媒介性の土壌生物地球化学的循環に及ぼす影響については、なお多くの未解明な問題がある。本研究では、カナダ・アルバータ州のウッド・バッファロー国立公園内にある北方林から採取した、ヒストソルとグライソルという2種類の異なる土壌の未攪乱土壌コアを用いて、実験室内での燃焼実験と土壌培養を行い、燃焼が土壌の細菌・真菌群集の組成および機能に及ぼす影響を評価した。微生物群集の燃焼に対する抵抗性および回復力と、土壌pHおよび土壌呼吸の燃焼に対する抵抗性および回復力とを比較し、燃焼によって誘発される微生物群集組成の変化、土壌環境、微生物活性の関係を評価した。微生物群集組成の変化を潜在的な群集機能と関連付けるため、グルコース特異的炭素利用効率（CUE）を測定し、燃焼土壌と非燃焼土壌において、細菌群集の予測16S rRNA遺伝子コピー数の加重平均、ならびにFUNGuildによって推定された共生栄養性および腐生栄養性と推定される真菌の相対存在量との関係を評価した。微生物群集の燃焼に対する抵抗性と回復力は土壌型によって異なり、ヒストソル由来の細菌・真菌群集はいずれも、グライソルのO層由来の群集より高い抵抗性を示した。これは、より薄いグライソルO層では燃焼が微生物に及ぼす影響が大きかったためと考えられる。細菌・真菌群集の燃焼に対する回復力が比較的低く、燃焼後の経過時間とともに回復力が増大しなかったことは、燃焼後の微生物群集の回復には数カ月ではなく数年を要するという先行研究の報告を支持する。燃焼はCUEを低下させ、より長時間かつ高温の燃焼後ほど低下幅が大きかった。この低下は、予測16S rRNA遺伝子コピー数の加重平均の増加と相関しており、コピー数が北方林土壌における火災後のCUEの代理指標となる可能性を示している。ただし、この関係に対する環境条件、基質、および火災後の経過時間の影響を明確にするには、さらなる研究が必要である。これらの知見は、燃焼によって誘発される微生物群集組成の変化が、土壌炭素循環にとって重要な形で微生物群集機能の変化を反映する複数の可能性を示唆している。
https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748615