生态类型 or 生境类型？16S全长测序判断河流中细菌群落构建机理

技术路线

69个样品经过PacBio 16SrRNA全长测序共获得882211条CCS序列，通过DMM方法识别了三种生境（生物膜、水和沉积物）中的四种生态型。有别于沉积物和生物膜样本，PCOA和基于Bray–Curtis的距离计算显示水体样本主要可分为两个类群(waterⅠ、waterⅡ)。在相同的气候和地理背景下，与沉积物和生物膜相比，水中的细菌群落对人类活动更为敏感，且waterⅡ比waterⅠ的细菌多样性和丰富度随着人类活动强度的增加减少更多。

2.物种多样性和丰度分布分析

根据生境类型分析，水和沉积物间的细菌群落中Chao1和Shannon指数没有差异，生境类型忽略水样内的显著差异导致了细菌群落相对丰度的不同结果。根据不同生态类型分析得出细菌群落组成和潜在功能分布存在显著差异，如厚壁菌门和塑料降解功能的相对丰度在waterⅠ中高于waterⅡ。基于上述结果，在对环境样本进行为生态调研时，采用生态型分类进行分析更适合于深入的微生物群落的特征研究。

3.NCM分析不同生态型的细菌群落

通过NCM分析了4种生态型中细菌群落的内部组装机制。迁移速率排序如下：生物膜<沉积物<waterⅠ<waterⅡ。这些结果表明，在伊犁河水域里，沉积物和生物膜比起水体拥有更稳定的群落结构。与此同时，人为影响更大的waterⅠ比waterⅡ的迁移率低。生境的改变可能在河流生物膜中细菌群落的组装中发挥更关键的作用，而随机过程主导了水体和沉积物中细菌群落的组装过程。

4.影响细菌群落组成和潜在功能的环境因素

环境因素与群落结构之间的关系，对于从确定性选择的角度来理解细菌的组装过程具有重要意义。利用Mantel’s test分析得出：对于沉积物中的细菌群落来说，TOC、TN和AP（有效磷）是影响分类结构生物地理学的主要驱动因素。在waterⅠ中，盐度和年平均降水量是影响分类结构生物地理学的主要驱动因素，而年平均温度、总有机碳和铵氮是影响waterⅡ分类结构的主要环境因素。这些结果将为研究水生环境中不同生态位中的微生物群落提供选择生境类型或生态类型的理论指导。