南海表层水体细菌生物地理格局：环境梯度驱动的空间异质性主导机制

本研究通过16S rRNA基因测序技术揭示了南海表层水体细菌群落的生物地理分布特征，发现空间异质性通过塑造环境梯度（如温度、SiO32?-Si、Chl a）主导了从近岸到开阔海域的细菌群落组装过程（HoS占比77.13%），并解析了关键菌门（Pseudomonadota、Bacteroidota）的高随机性过程对区域差异的贡献，为海洋微生物生态学的大尺度研究提供了新视角。

　　

细菌群落组成与多样性

南海表层水体检测到47个细菌门，以蓝菌门(Cyanobacteriota)（46.27%）、伪单胞菌门(Pseudomonadota)（52.55% ASVs）、拟杆菌门(Bacteroidota)（10.79%）和放线菌门(Actinomycetota)（7.34%）为主导。广东沿岸(GD)因人类活动影响，蓝菌门丰度显著低于北部湾(BG)和南海西部(WS)，而伪单胞菌门在远离海岸的WS区域多样性最高。GD区域的香农指数(5.80)和均匀度(0.66)显著高于其他区域，可能与营养盐富集有关。

环境驱动因子分析

非度量多维标度(NMDS)显示三区域环境因子显著分离：GD受溶解氮(NO₂^?-N、NO₃^?-N)驱动，BG与SiO₃^2?-Si和叶绿素a相关，WS则主要响应温度和叶绿素a变化。曼特尔检验证实盐度(r>0.31)和深度（仅影响蓝菌门）是关键因子，且与生化指标呈显著负相关。

地理分布模式

基于Bray-Curtis距离的NMDS分析显示细菌群落呈现明显地理聚类（PERMANOVA P<0.001），群落相似性随地理距离增加而降低（距离衰减模式，R2=0.134）。方差分解(VP)表明空间因子（48.68%）与环境因子（38.65%）共同解释53.21%的群落变异，凸显空间异质性通过环境梯度塑造细菌分布的核心作用。

群落组装机制

零模型分析揭示均匀选择(HoS)主导整体群落组装（77.13%），但关键菌门呈现差异化：伪单胞菌门和拟杆菌门的组装受随机过程（>56.69%）影响更大，尤其是扩散限制(DL)在GD区域贡献达13.49%。开放海域WS的漂变(DR)作用增强（14.27%），可能与水文连通性高有关。

共现网络特征

WS网络稳定性最高（脆弱性0.024），负关联占比高（0.45±0.078），反映寡营养环境的稳态特性。BG网络复杂度突出，模块内负关联比例达42.3%，暗示竞争互作增强。伪单胞菌门在所有网络中占据50%以上节点，但WS区域未发现模块枢纽，显示其对关键类群的依赖性。

讨论与意义

空间异质性通过人类活动强度差异（如GD沿岸营养盐输入、BG半封闭地形、WS开阔洋流）塑造了环境梯度，进而驱动细菌群落的分化。该研究首次在千公里尺度上证实了南海细菌生物地理格局的空间主导机制，为海洋微生物资源管理和生态评估提供了理论框架。未来需结合季节动态数据，进一步解析水文过程对微生物组装的长期影响。