核心物种通过群落融合调控微生物优先效应的机制研究

《Journal of Environmental Management》：Impact of core species on the strength of priority effects: Insights from community coalescence

本研究通过群落融合实验揭示核心物种（如Cyclobacterium等）通过调控网络负正边比例与资源竞争，显著影响优先效应强度（NMDS验证，R2达0.74）。发现高接种比例与长扩散间隔协同增强优先效应，为土壤微生物定向调控提供新视角。

　　

核心物种对优先效应强度的调控机制

群落融合显著降低了α多样性，早期到达群落的扩增子序列变异（ASV）丢失比例低于晚期群落。非度量多维标度（NMDS）分析表明，优先效应强度受扩散时序和接种比例共同影响：更长扩散间隔和更高接种比例（尤其不等比例时）会增强优先效应。值得注意的是，优势种群（abundant populations）的优先效应受扩散时序与接种比例交互作用的显著影响（p=0.001），其解释方差（R²=0.12）接近稀有种群（R²=0.07）的两倍。优势种群向稀有类群的转化还促进了稀有种群内新物种的出现。网络分析显示，随着扩散间隔增加，优势种群的网络复杂性和负正边比例变化更显著。核心类群（Cyclobacterium、Salinarimonas和Rhodothermaceae）的相对丰度与优先效应强度（R²分别为0.74、0.55、0.49）及负正边比例（R²分别为0.71、0.47、0.18）均呈显著正相关。

结论

本研究表明优势类群（而非稀有类群）是优先效应强度的关键决定因素。群落融合虽未增加多样性，但接种比例与扩散时序的交互作用通过生态位竞争强化了优先效应。核心物种通过调控微生物互作网络，为土壤微生物组装过程的定向干预提供了理论依据。