中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授李文均課題組董雷等人，研究揭示了我國(guó)荒漠生態(tài)系統(tǒng)中微生物多樣性地理分布格局及其群落構(gòu)建機(jī)制。近日，相關(guān)成果發(fā)表于《全環(huán)境科學(xué)》。

論文第一作者、中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院特聘副研究員董雷表示，荒漠區(qū)微生物在維持全球生物地球化學(xué)循環(huán)、影響氣候和應(yīng)對(duì)全球環(huán)境變化方面發(fā)揮著重要作用。然而，對(duì)我國(guó)荒漠生態(tài)系統(tǒng)中的微生物群落多樣性，地理分布格局，群落構(gòu)建過(guò)程及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制，目前研究依然知之甚少。

研究人員前期在我國(guó)西北荒漠主要分布區(qū)，包括塔克拉瑪干沙漠、古爾班通古特沙漠等8大沙漠及其周邊區(qū)域進(jìn)行了大規(guī)模的野外樣品采集工作，測(cè)定了其生物及非生物參數(shù)指標(biāo)，并利用高通量測(cè)序技術(shù)獲取不同微生物類(lèi)群的序列信息。通過(guò)耦合氣候、地理、理化參數(shù)和物種組成等信息，以探尋不同干旱程度的荒漠生態(tài)系統(tǒng)中各微生物類(lèi)群的地理分布特征，響應(yīng)規(guī)律及驅(qū)動(dòng)其群落構(gòu)建的內(nèi)在、外在因素。

結(jié)果顯示，不同干旱模式（半干旱、干旱和極端干旱）導(dǎo)致沙漠生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境異質(zhì)性發(fā)生了明顯變化，不同微生物類(lèi)群也呈現(xiàn)不同的地理分布格局。同時(shí)，微生物多樣性也隨著干旱度的增加而減少，且環(huán)境異質(zhì)性也對(duì)不同干旱生態(tài)系統(tǒng)下微生物多樣性的影響很大。

進(jìn)一步利用典范對(duì)應(yīng)分析法比較不同沙漠生態(tài)系統(tǒng)下細(xì)菌、真菌和原生生物的多樣性與環(huán)境異質(zhì)性/土壤理化性質(zhì)的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)區(qū)分極端干旱和干旱生態(tài)系統(tǒng)的閾值0.8也是大多類(lèi)群相對(duì)豐度變化的拐點(diǎn)值。此外，微生物群落組裝過(guò)程分析表明細(xì)菌的群落構(gòu)建主要受同質(zhì)化選擇的影響，而真菌和原生生物則主要受擴(kuò)散限制模式的驅(qū)動(dòng)。

論文通訊作者李文均表示，其研究提供了多種證據(jù)揭示了我國(guó)不同荒漠生態(tài)系統(tǒng)下生境專(zhuān)一化對(duì)微生物群落多樣性、組成、組裝模式和共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的影響，為進(jìn)一步的分離培養(yǎng)目標(biāo)微生物類(lèi)群及應(yīng)用基礎(chǔ)研究打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.168048

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