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EM:不同海拔细菌和真菌多样性及驱动因素

Link: https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1462-2920.15090

First published: 20 May 2020

Journal: Environmental microbiology

微生物的海拔多样性模式已被广泛研究,但其形成机制仍有待探索。

此研究首次对乞力马扎罗山土壤微生物多样性和群落组成进行了研究。在3.4公里的海拔梯度上划分了5个海拔高度,具有五种不同的植被类型,检测了土壤细菌和真菌的多样性和群落组成。

细菌多样性呈U型,而真菌多样性单调下降。随机森林分析表明,pH值(12.61%)是影响细菌多样性的最重要因素,而年均温(9.84%)对真菌多样性的影响最大。该结果和线性混合效应模型一致。

多样性模式和驱动因素在细菌或真菌群落的类群(门)之间存在差异。

研究表明细菌和真菌的多样性和群落组成对气候和土壤性质的反应是不同的。

假设:

(1)土壤细菌和真菌具有独特的海拔多样性模式,但不同的环境驱动因素将与这些模式相关。

(2)根据物种能量理论,预测真菌多样性与植物生产力呈正相关。物种能量理论:物种多样性往往随着可利用能量的增加而增加,这一理论在植物和动物中被广泛接受。

(3)细菌和真菌群落的组成随海拔的升高而不同。

结果

细菌(a)和真菌(b)alpha多样性随海拔变化。根据线性和二次模型的AIC选择最终的拟合公式。细菌呈U型,真菌单调递减。

随机森林预测的不同环境因子对细菌(c)和真菌(d)的影响。pH和年均温分别对细菌和真菌影响最大。和下表的混合效应模型一致。

R包lmerTest进行混合效应模型分析,该模型中海拔作为随机效应。

Marginal R2表示固定效应解释的变化比例,Contitional R2表示固定效应和随机效应解释的变化比例

指数模型拟合的细菌(a)和真菌(b)群落不相似度随海拔变化。

细菌(c)和真菌(d)群落差异的PCoA。

R包adespatial对beta多样性进行分解为Repl(物种替换)和RichDiff(丰度差异)。三元图表明物种替换贡献了80.24%和74.17%的细菌与真菌群落多样性变化,而丰度差异只贡献了19.76% 和25.83%。

细菌和真菌群落环境因子影响的VPA。

FAPROTAX和FUNGuild对细菌和真菌进行功能预测。

最后,感谢女神Alexandra Elbakyan让我下到文献~~~

END

本文分享自微信公众号 - Listenlii(gh_1a9e56035563),作者:水岸风堤

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原始发表时间:2020-05-31

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