利用分子生物学方法揭示深层生物圈：土壤深度对蒙古沙棘（Calligonum mongolicum）沙漠生态系统中的微生物和动物群落具有重要影响

《Plant and Soil》：Unveiling the deep biosphere using a molecular approach: soil depth shapes microbial and faunal communities in a Calligonum mongolicum desert ecosystem

　　

摘要

目的

土壤生物群在维持生态系统功能中起着至关重要的作用，尤其是在干旱环境中，地下生物多样性对土壤健康和恢复力至关重要。然而，在以单一植物物种（如Calligonum mongolicum）为主的沙漠生态系统中，土壤生物群的垂直分布模式仍知之甚少。

方法

本研究采用高通量Illumina测序技术，研究了以C. mongolicum为主的沙漠景观中六个不同土壤深度（0–100厘米）范围内的土壤微生物和动物群落。

结果

研究结果表明，真菌、古菌和后生动物的α多样性随土壤深度增加而增加，而原生生物则表现出相反的趋势，细菌多样性相对稳定。非度量多维尺度（NMDS）分析表明，土壤深度显著影响β多样性，尤其是在古菌和原生生物中。鉴定出的主要微生物和动物群包括Actinomycetia、Sordariomycetes、Nitrososphaeria、Filosa-Sarcomonadea和Nematoda，它们的分布与土壤的物理化学性质密切相关。有效钾（AK）、土壤含水量（SWC）和有效磷（AP）被认为是影响生物群落结构的主要环境因素。Actinomycetia受AK、AP和SWC的显著影响，而与总钾（TK）和SWC相关。Nitrososphaeria与SWC和AP有很强的关联性，Filosa-Sarcomonadea与AK相关，Nematoda与SWC相关。

结论

这些发现强调了土壤生物群与土壤因素在干旱地区生态系统动态形成中的关键相互作用。了解这些模式对于制定可持续的土地管理策略、减缓荒漠化以及恢复脆弱沙漠生态系统至关重要。