引江济淮工程水生微生物群落结构与功能的时空变化研究

《Microorganisms》：Seasonal Variations in Microbial Community Structure and Function in the Waters Along the Yangtze-to-Huaihe Water Diversion Project According to Metagenomics

　　

摘要

调水工程可以缓解水资源时空分布不均的问题，但也可能影响沿途水域水生生态系统的功能。尽管其重要性已被认知，但沿途多领域微生物群落结构与功能的时间与空间变化仍知之甚少。本研究利用宏基因组学方法，调查了引江济淮工程中冬、夏两季沿途水环境中的细菌、古菌和真菌的群落结构与功能。结果表明，季节性变化可能导致细菌和真菌群落物种多样性之间的权衡效应。季节性变化改变了微生物群落（尤其是细菌群落），且对群落结构的影响大于空间因素。微生物群落组成对季节波动的敏感性高于功能基因。物种空间周转在两个季节中（尤其是冬季）都是塑造微生物群落的主导因素。古菌、细菌、真菌和KEGG功能基因在夏季与某些环境因素呈正相关，而在冬季则不然。PLS-SEM分析表明，水质和微生物组成直接显著影响功能基因。本研究为维持调水工程中水生态微生物的稳定性提供了理论依据。