关于埃及瓦迪埃尔纳特伦埃尔哈姆拉湖（el-hamra lake）盐碱生态系统（athalassohaline ecosystem）中植物覆盖对微生物多样性影响的见解

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Insights into microbial diversity affected by plant cover in athalassohaline ecosystem of el-hamra lake, wadi el-natrun, Egypt

　　

摘要

盐湖是一种极端多重的生态系统，其中高盐度和高碱性对微生物施加了强烈的环境选择压力。然而，水生环境与陆地环境过渡带中的微生物分布模式仍知之甚少。在本研究中，我们分析了埃及Wadi El-Natrun地区的El-Hamra盐湖中细菌和古菌群落，研究了沿水平方向（距湖岸2米、30米和70米处）以及垂直方向（深度0.2米、0.3米和0.5米）的梯度变化，包括靠近盐生植被的水体和土壤样本。通过16S rRNA基因扩增子测序、物理化学测量和功能预测，我们利用主成分分析和典型对应分析量化了影响群落组成的环境因素。水生群落主要由Pseudomonadota、Bacteroidota和Cyanobacteriota组成（占比分别为54.1%、23.1%和18.3%），水平梯度变化受电导率（EC）、钠离子（Na?）和氯离子（Cl?）的影响。在陆地群落中，植被起到了生态系统工程师的作用，形成了次级的pH值和Mg2?/Ca2?梯度，从而促进了微生物的微异质性和分层结构。湖岸附近的土壤中Actinomycetota和Pseudomonadota占主导地位（占比分别为31.2%和17.1%），而植被多样性的增加使群落向富营养型门类（如Bacillota_D和Bacteroidota）转变。Halobacteriota在水生和陆地生境中均较为丰富（占比分别为80.5%和94.9%）。在垂直方向上，无植被的土壤相对均匀，而有植被的土壤则表现出明显的分层现象，这与根系驱动的碳可用性和氧化还原条件变化有关。预测的代谢途径表明，从裸露土壤中的耐逆性、运动能力和氧化还原平衡过程，到有植被土壤中的离子稳态增强、蛋白质稳态以及与NAD?相关的代谢过程存在潜在转变。这些发现突显了盐湖边缘区域作为微生物多样性和生物地球化学活动热点的重要性，并为微生物在盐碱环境中的适应性和恢复力提供了新的见解。