环境来源与氧气可用性共同驱动好氧石油烃降解微生物群落的组装与功能分化

《Microbial Ecology》：Oxygen Availability and Environmental Origin as dual Ecological Filters Shaping Aerobic Hydrocarbon-degrading Enrichment Microbial Communities

　　## 摘要氧气可用性和环境来源是共同构建参与好氧石油烃降解的微生物群落的关键生态因素。为了评估它们的相对重要性，我们从两个截然不同的环境中建立了平行的富集培养：一是受人类活动影响的烃类污染场地地下水，二是代表天然石油系统的原油井地层水。在好氧（溶解氧7–8 mg L?1）和微好氧（溶解约0.5 mg L?1）条件下进行培养，并通过16S rRNA基因扩增子测序在门和属水平上分析群落动态。置换多元方差分析（PERMANOVA）和基于距离的冗余分析（db-RDA）结果显示，环境来源（R2 = 0.44，*p* = 0.002）和氧气可用性（R2 = 0.26，*p* = 0.006）均显著塑造了群落组成，其中环境来源解释了总方差中较大的比例。尽管如此，氧气可用性作为一种一致的生态过滤器，在两个来源环境中均选择了具有可重复性、氧化还原特异性的功能联合体。在门水平上，**放线菌门**（*Actinomycetota*）在好氧条件下大量增殖，**迭甲菌属**（*Dietzia*）成为关键的好氧菌属，而在氧气限制条件下则被持续抑制。相比之下，**假单胞菌属**（*Pseudomonas*）在两种制度下均保持了较强的存在，而**不动杆菌属**（*Acinetobacter*）则主要局限于微好氧富集培养中，并成为其中的主要菌属，凸显了其在氧气受限系统中作为烃类降解菌的生态作用。这些发现共同表明，烃类降解群落的组装受环境来源——决定基线多样性和物种水平组成——与氧气可用性之间的相互作用所调控，后者无论来源环境如何，均会选择功能上协调一致的联合体，凸显了氧化还原控制在石油影响生态系统中的重要性。