墨西哥奇瓦瓦沙漠黑暗生物地衣群落中组成网络和交互网络的空间动态变化

《Plant and Soil》：Spatial turnover of composition and interaction networks in dark biocrust communities of the Mexican Chihuahuan Desert

暗生物结皮在奇瓦瓦沙漠不同生态系统和微生境中的微生物多样性及网络结构差异研究。通过宏基因组测序和Lotka-Volterra网络分析发现，细菌以蓝藻和Mastigocladopsis sp.为主，真菌以子囊菌为主，不同微生境和生态系统类型显著影响微生物组成及相互作用，开放间隙以促进性相互作用为主，对极端干旱条件下的微生物稳定性至关重要。

　　

摘要

背景与目的

暗色生物结皮（由棕黑色的蓝细菌、微真菌和地衣组成）在干旱地区广泛存在。然而，其空间分布和群落组成仍知之甚少。我们研究了墨西哥奇瓦瓦沙漠不同生态系统中，生物结皮微生物的多样性以及微生物群落的生态网络在两种微生境（树冠下和开阔的空隙中）之间的差异。所研究的两个生态系统以灌木（Larrea tridentata 和 Prosopis glandulosa）为主，另外两个生态系统则以草本植物（Pleuraphis mutica 和 Sporobolus airoides）为主。

方法

我们从Mapimí生物圈保护区（MBR）收集了32个暗色生物结皮和土壤样本。利用基于扩增子的宏条形码技术和土壤理化数据，我们比较了不同微生境中的细菌和真菌群落，并应用Lotka-Volterra相互作用网络分析来描述微生物之间的相互作用。

结果

我们鉴定出15个细菌门类，其中蓝细菌最为丰富，Mastigocladopsis属是优势属。仅在生态系统中，细菌组成存在差异。真菌群落以子囊菌门（主要是Dothideomycetes和Pleosporales目）为主，并且仅在生态系统中存在差异。跨领域网络分析显示了不同的相互作用模式，开阔空隙中的相互作用主要以正向为主，这突显了在极端干旱条件下促进过程对微生物稳定性的重要性。

结论

尽管外观相似，MBR中的暗色生物结皮实际上包含复杂的、具有空间结构的微生物网络，这些网络受到生态系统类型和微生境的共同影响。因此，我们的研究揭示了隐藏的分类学和相互作用多样性层面，这对理解奇瓦瓦沙漠的稳定性和功能具有重要意义。