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一场微生物的“生存较量”-丹霞山森林深处的“暗战”
发布日期:2025-02-19

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丹霞山是一座神奇的物种宝库。

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丹霞山是一座神奇的物种宝库。


  文/广州日报全媒体记者卜瑜 通讯员连文慧、李文均、董雷


  图/丹霞山管委会


  在岭南大地的褶皱里,世界自然遗产地丹霞山犹如造物主打翻的调色盘,赭红色的岩层在晨雾中若隐若现。这座1.2亿年前诞生的地质奇迹,如今正经历着一场静默而深刻的生态变革——森林的绿意正沿着山体蔓延,而在这片蓬勃的绿意之下,无数肉眼难辨的微生物正上演着关乎生态命运的“生存之战”。


  中山大学丹霞山拟建国家公园科考团队——微生物多样性科考组的学者们最近揭开了这场微观革命的神秘面纱。他们在相关国际学术期刊发表的研究成果显示,随着丹霞山森林植被的扩张,土壤中的微生物世界正在经历前所未有的重组。这就像自然之神在弹奏一曲大地交响曲,每个音符都是微生物多样性的大合奏。


  据微生物课题组成员董雷副教授介绍,这是国内首次对国家公园候选地开展微生物多样性系统调查,研究成果为丹霞山拟建国家公园的生态保护提供了重要的科学依据,尤其是在监测森林扩张对生态系统和微生物群落影响方面,不仅有助于提升生态保护措施的精准性,也为未来的生态恢复和环境管理工作提供了新思路。


  土壤剧院:换幕时刻


  千百年来,丹霞山的山顶和山脚悄然经历着“由黄转绿”的蜕变——荒凉的裸地逐渐被森林覆盖。这不仅是植被的更替,更是一场土壤环境的全面升级:腐殖质堆积让土地更肥沃,落叶层锁住水分,林冠遮蔽调节温度……这些改变如同给微生物打造了“精装修公寓”,在一定程度上颠覆了它们的生存规则。


  当阳光穿透新生的林梢,在湿润的腐殖质上洒下光斑,土壤的温度计悄然爬升。这看似微不足道的变化,却让微生物的生存舞台发生了天翻地覆的改变。


  在尚未被森林覆盖的山顶,假单胞菌家族如同水中芭蕾舞者,在25%含水量的湿润土壤里优雅舒展;而在森林新占领的区域,放线菌、乳酸杆菌军团正以几何级数扩张,它们的菌丝网络在温暖土壤中编织着新的秩序。


  学者们说,这种变化不仅仅是物种的更替,更是整个微生物社区的一次“大重组”。“一些适应新环境的微生物获得了更多的生存空间,而一些不能适应的微生物则逐渐被淘汰出局。这就好比一座原本由草地和小树组成的‘生态小区’逐渐转变成了一片茂密的森林,不同的‘住户’自然也会发生变化。”


  微生物方舟:惊人发现


  这些肉眼难觅的微生物堪称丹霞山的“幕后工程师”:分解枯枝败叶、固氮供植物吸收、构建土壤团粒结构……当森林扩张改变游戏规则,微生物界也上演着残酷的“职场竞争”。


  森林扩张带来的环境变化,打破了原有的生态平衡。更多的有机质输入为某些分解者提供了丰富的养分来源,而另一些依赖特定条件的微生物则面临生存压力。这种此消彼长的过程,推动着微生物群落不断调整。


  一方面,森林的扩张重构了微生物的社交图谱。学者们发现山顶与山脚的微生物“居民”开始频繁“串门”,原本割裂的生态位逐渐融合。这种交流如同在微观世界架起“高速公路”,促进基因和功能的跨区域流动。


  在这些网络中,大多数微生物之间是友好的,它们通过正向相互作用促进彼此的生长。但在某些区域,便利的交通也加剧了“内卷”,如同都市商圈的白热化竞争,森林区的微生物为争夺有限的资源展开激烈博弈。


  学者们发现,丹霞山微生物的网络更加复杂了,它们的合作与竞争形成了丹霞山生态系统的“和谐”与“张力”,甚至产生了全新记录的新物种。


  研究团队在丹霞山采集的土壤样本中,发现了令人惊叹的微生物方舟——超过2000株可培养细菌中,400余株是科学界从未记载的新物种。


  这让人联想到达尔文在加拉帕戈斯群岛的发现,只不过这里的“象龟”是直径不足1微米的丹霞黄色杆菌。它们在红砂岩的孔隙间游弋,像微型建筑师般有效收集环境中的氮元素,为植物输送生命必需的营养,帮助植物的根系更好地适应丹霞特有的砂岩上发育的酸性土壤。


  “时空胶囊”:浓缩的生命编年史


  丹霞山的神奇之处,在于它像一座“时空胶囊”:1.2亿年地质演化造就的酸性红壤,昼夜温差强烈的崖壁沟谷,孕育出全球罕见的丰富微生物资源。


  这些微观生命的变迁,正在重塑丹霞山的生态未来。它们像无数个肉眼无法看见的生态工程师,帮助分解有机物、促进植物生长、调节土壤健康,甚至可能成为生态、气候“蝴蝶效应”的始作俑者。


  当夕阳为丹霞群峰镀上金边,游人们惊叹于眼前鬼斧神工的地貌奇观时,那些在土壤孔隙间默默耕耘的微生物,正在书写另一部关乎地球未来的生命编年史,这些无限小的生命里,蕴含着无限大的奥秘。


  人们正在从这些肉眼不可见的生灵中,学习阅读土壤中的基因诗篇,让每种微生物轻轻讲述生命适应与抉择的史诗。


  或许在这片红色山脉深处,一场关乎生态演化的大戏,才刚刚拉开序幕



来源:【广州日报】