干旱、半干旱荒漠区约占地球陆地总面积的41%，承载着30%以上的世界人口，是对于气候变化和人类活动影响最敏感的地区之一。我国也是荒漠化程度严重的国家，荒漠区占我国国土面积约45%。荒漠区微生物在维持全球生物地球化学循环、影响气候和应对全球环境变化方面发挥着重要作用。然而，对我国荒漠生态系统中的微生物群落多样性，地理分布格局，群落构建过程及其驱动机制，目前研究依然知之甚少。
        赌博app 李文均课题组董雷等人前期在我国西北荒漠主要分布区，包括八大沙漠（塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、库姆塔格沙漠、柴达木盆地沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠）及其周边区域进行了大规模的野外样品采集工作（图1a），测定了其生物及非生物参数指标，并利用高通量测序技术获取不同微生物类群（细菌、真菌、原生生物）的序列信息。通过耦合气候、地理、理化参数和物种组成等信息，以探寻不同干旱程度的荒漠生态系统（极端干旱荒漠、干旱荒漠、半干旱荒漠）中各微生物类群的地理分布特征，响应规律及驱动其群落构建的内在、外在因素。
        结果显示，不同干旱模式（半干旱、干旱和极端干旱）导致沙漠生态系统环境异质性发生了明显变化，不同微生物类群也呈现不同的地理分布格局（图1b）。同时，微生物多样性也随着干旱度的增加而减少（图1c），且环境异质性也对不同干旱生态系统下微生物多样性的影响很大。

图1. 采集样点示意图及微生物多样

        进一步，利用典范对应分析法（CCA）比较不同沙漠生态系统下细菌、真菌和原生生物的多样性与环境异质性/土壤理化性质的关系。细菌和原生生物具有类似的分布格局，即在半干旱和干旱荒漠中相对聚集，并与极端干旱荒漠明显区分开来。真菌则在不同荒漠中均有较大的差异（图2）。有趣的是，通过耦合主要类群相对丰度与干旱度数值的相关性，我们研究发现区分极端干旱和干旱生态系统的阈值0.8也是大多类群相对丰度变化的拐点值。某些真菌（如粪壳菌纲）和原生生物（纤毛亚门）的丰度则随着干旱程度的增加而升高（图2），表明这些微生物可能具有耐受极端干旱环境压力的能力。

图2. 各微生物类群主要驱动因子及Top10丰度类群随干旱程度的变化趋势

        此外，微生物群落组装过程分析表明细菌的群落构建主要受同质化选择的影响，而真菌和原生生物则主要受扩散限制模式的驱动。共现网络分析显示，极端干旱和干旱条件下的细菌和真菌群落更加紧密，与原生生物相比，它们之间的正相关性更高，原生生物群落则在半干旱条件下表现出更紧密的互作关系网络（图3）。

图3. 不同荒漠生态系统中各微生物群落的共现关系网络

图4. 不同微生物类群的群落构建结构方程模型

        综上所述，本研究通过多种证据揭示了我国不同荒漠生态系统下生境专一化对微生物（细菌、真菌和原生生物）群落多样性、组成、组装模式和共现网络的影响（图4），为进一步的分离培养目标微生物类群及应用基础研究打下了坚实的理论基础。
        近日，该成果以“Aridity drives the variability of desert soil microbiomes across north-western China”为题在国际环境科学期刊Science of the Total Environment上发表，赌博app 董雷特聘副研究员为文章第一作者，李文均教授为通讯作者，赌博app-网络赌博软件 为第一署名单位。本课题研究得到国家自然科学基金（32061143043、32270076和32000005）、第三次新疆科学考察计划（2022xjkk1200）、广东省基础与应用基础研究基金（2023A1515012020）和广东省重点研发计划（2022B0202110001）的支持。
 
论文链接：
//doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.168048