不同淡水栖息地细菌群落组装模式的栖息地主导效应与谱系水平差异

《Biology》：Bacterial Community Assembly Patterns Across Distinct Freshwater Habitats

　　# 简要摘要我们在四个典型淡水栖息地（包括两个水产养殖池塘、一个城市湖泊和一条河流）中连续一年每月采集水样，以探索不同栖息地之间细菌群落的组装模式。我们发现，各水体栖息地的固有环境条件，而非季节变化，主要决定了细菌群落的总体组成和组装模式。富营养化水产养殖池塘依靠持续的环境过滤来筛选适宜细菌，而流动河流则受到空间和时间障碍的限制，阻碍了细菌交换。更重要的是，不同细菌类群在不同水环境中表现出不同的组装模式：只有少数细菌类型能够很好地适应所有水栖息地，大多数细菌在水产养殖池塘与河流或湖泊中生活时会切换其组装模式。水温和水导电性的变化充当通用因子，调节一致的环境筛选与扩散限制之间的平衡。我们的发现强调了类群水平分析对于揭示群落水平上隐藏的组装模式的重要性，并为多样水文条件下的微生物管理提供了实际指导。# 摘要理解水生栖息地中微生物群落组装机制是预测生态系统对环境变化响应的基础，然而关于不同类型水体中确定性过程与随机性过程贡献的系统性比较仍然有限。我们对四个淡水栖息地进行了为期一年的月度采样，包括两个水产养殖池塘（WC01、WC02）、一个封闭式城市湖泊（TZ）和一条流动河流（XJ），并应用基于系统发育分箱的空模型框架，以揭示细菌群落组装过程在不同栖息地及时间/季节间如何变化。结果表明，同质选择（33.5%）、扩散限制（31.0%）和漂变（26.5%）共同支配了所有样品的群落组装。在四个调查系统中，水体类型而非季节或二者的交互作用是调节组装过程分化的主要因素。具体而言，两个水产养殖池塘（WC01、WC02）中的同质选择显著强于天然水体（TZ和XJ），而流动河流XJ表现出最高的扩散限制和最低的漂变。在系统发育分箱水平上，超过98%的分箱在四个水体中切换了其主导组装策略，尤其是在两个水产养殖池塘与两个天然水体之间。环境因子分析还揭示了栖息地特异性的驱动模式：氮和磷营养盐在养殖池塘中主导同质选择，而溶解氧、浊度和氧化还原电位主要在天然水体中调节扩散限制。综合而言，这些发现揭示了淡水细菌组装的多过程协同、栖息地主导和谱系水平差异的层次性模式，并强调谱系水平分析对于揭示群落水平上隐藏的组装模式至关重要，为多样水文条件下的微生物管理提供了实践指导。