威尼斯潟湖盐沼沉积物微生物群落的昼夜动态与功能韧性特征

《Microbial Ecology》：Night and day in the Salt Marshes: Sediment Microbial Communities Remain Stable Over a Summer Diel Cycle

　　

摘要

盐沼是碳封存的重要栖息地，并为人类提供许多有价值的生态系统服务，如水质量调节和海岸保护。然而，它们在全球范围内正受到人为压力的威胁，越来越需要恢复工作。在盐沼中，微生物群落在支撑这些栖息地所提供的多种生态系统服务的生物地球化学过程中发挥着核心作用，但在强烈的理化波动条件下——这是潮间带高产生态系统的典型特征——其短期时间动态仍知之甚少。在本研究中，我们对威尼斯潟湖——一个高产的微小潮间带沿海生态系统——中两处盐沼沉积物的微生物群落进行了表征，选取了一个夏季昼夜循环的四个时刻：日落、夜间、黎明和正午。分别使用16S和18S rRNA基因代谢条形码技术表征原核生物和真核生物，并利用宏基因组学探索原核生物的功能潜力。理化参数测量显示温度和溶解氧存在显著的昼夜振荡。在这些条件下，原核生物和真核生物群落在所采样昼夜循环期间分类组成仅有轻微变化。宏基因组学分析揭示了功能冗余且具有代谢多样性的群落，主要由参与有机物降解、硫循环、反硝化和硫氧化化能自养固碳的类群所主导。总体而言，这些结果表明，在所研究的昼夜时间尺度上，盐沼沉积物中栖息着具有功能韧性的群落，能够适应强烈的短期理化条件波动。这些群落可能通过调节其活性而非通过群落组成重组来维持与碳和养分循环相关的关键生态过程。

图形摘要