吐哈盆地地处新疆的东部,是吐鲁番盆地和哈密盆地的统称,吐鲁番盆地包括托克逊-吐鲁番-鄯善地区,地处又称吐鄯托盆地,区域受温带大陆性气候和特殊的地理结构影响,多数区域呈现极端干旱环境,盆地平均年降水只有16 mm,蒸发量达到3000 mm,夏季最高气温可达49.6℃,素有中国“旱极”和“热极”之称。近年来,极端环境微生物作为生命极端环境适应,是研究生命适应和进化生命科学的重要研究材料,以及在生物技术创新、生物制䢪及医药等领域重要应用价值,已成为国外竞相争夺的重要战略资源。因此,加强“旱极”和“热极”微生物多样性研究,对于强化我国极端环境微生物资源的挖掘,提升我国生物资源创新与利用水平,有着重要战略意义。
科考队出发前集结及此次主要科考采样区域
2023年9月6日-10日,在第三次新疆综合科学考察项目“哈盆地生物多样性与抗逆生物资源调查”的资助下,吐哈盆地真菌资源科考小分队在团队前期考察工作基础上,一行11人驱车前往吐鲁番盆地南缘极端干旱无人区开展科考采样,由于此次考察主要涉及极端干旱区,区域内人烟罕至,科考小分队出行前经过细致讨论,充分考虑到采样中可能遇到的风险,聘用了专业户外向导,并配备充足的水、食物、油料及医药等物资踏上征程。科考期间,科考小分队行程共计2000余公里,先后对该区域中的戈壁、沙漠等典型环境,以及沿途葡萄园、青贮玉米地、梭梭林等农业生态环境70个点进行样品收集,共采集各类样品210份。
科考队样品采集及主要生态地貌
9月6日,科考队从乌鲁木齐出发,经二二一团五连进入艾丁湖西侧,随着向南的深入,区域生态由农田逐渐向盐碱荒漠过度。继续向南至阿其克布拉克萨依区域,区域完全呈现极端干旱戈壁无人区,且无任何植被覆盖,偶有探险车车辙。地面环境均为戈壁石覆盖,拨开戈壁石,下层多为细沙或盐块覆盖,采样极其困难。当天,科考队在苏木克萨依露营。
9月7日,科考队一早从露营地向北出发,前往艾丁湖东南区域,随着向艾丁湖靠近,区域地貌逐渐由戈壁荒漠逐渐向盐碱环境过度,地面也从戈壁石向沙土、盐碱土过度,邻近艾丁湖南缘,偶有芦苇和梭梭生长。随后,科考队继续朝东前行至苏木克艾肯尼区域,气温持续增长,最高约为42℃,对科考成员采样造成了严重影响,部分队成员陆续出现身体虚弱现象,并纷纷服用藿香正气液以防止中暑。由于区域高温无遮挡,队员克服高温和饥饿,直至下午4点左右,在欧吐拉艾格孜附近,方找到一处山角处用餐。短暂用餐后,团队持续向东前行,戈壁地面逐渐向多沙环境过度,至阿克雅尔当区域,考虑到当日队员较为疲惫和有中暑迹象,团队在此露营。
9月8日,科考队一早从露营地向南出发,向库木塔格山方向前进,区域生态环境进一步向荒漠沙丘过度,途中偶有雅丹地貌。至英喀合夏勒区域,该区域地下水层明显提高,土壤50cm以下呈现湿润,部分区域有大量芦苇和骆驼刺覆盖,但发现相关植被,尤其是芦苇有大量死亡现象。随后,科考队进入环库木塔格绿洲区域,并对沿途的梭梭林、玉米地和葡萄园进行了样品采集。至傍晚,科考队前往鄯善县进行物资补给和人员休整。
9月9日,科考队完善补给后再次出发,从鄯善县向东出发前往库木塔格山东侧,该区域除沙漠边为全沙土外,其它区域均为戈壁石覆盖,但拨开上层戈壁石,下层多为沙土或盐渍土,部分区域沙土细软,偶有陷车情况发生。同时,区域中间加油站极少,仅在328省道与486村道交叉口东100米处有一加油站,且该加油站会有无油或无手机信号不能加油。科考队根据车辆载油情况,主要在该加油站以南100公里左右南湖戈壁滩进行采样,并发现该区域有大面积地表钾盐矿正在建设开采。至傍晚科考队向东行进,进入加油站以东高平台区域,该区域为丘陵戈壁山区,主要为砂石覆盖土壤。夜晚,科考队在山谷露营。
9月10日凌晨4点左右,山谷中突然起风,随着风力逐渐加大,科考队队长张志东率先冲出帐篷,带领团队检查营地科考物资安全,并对部分因风吹散的物资进行归拢和妥善处理。然而,山谷里的风速却进一步加大,队员们决定将车并拢停置,并快速收拾帐篷,就在把车辆并拢后,一顶帐篷因风力过大,被狂风吹走。因当时仍为深夜,经与户外向导商讨后,大家归拢好所有物资后,在车里避风,并待天亮后再出发离开。至天明,山谷大风渐渐停下来了,大家检查完物资和样品,匆匆早餐又踏上了科考采样行程。
9月11日,科考队从哈密市返回乌鲁木齐,完成此次科考队既定目标,并迅速开展相关真菌资源的分离筛选。截至目前,吐哈盆地真菌资源科考团队已完成300余真菌的分子鉴定,共涉及子囊菌门、担子菌门和毛霉门的63属131种,发现潜在真菌新种属26个,初步证明吐哈盆地干旱环境存在丰富的真菌资源,有待进一步深入挖掘。