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南京地理与湖泊研究所在微生物群落维持机制研究和方法获得阶段性成果

  认识地球生态系统中生物群落结构空间分布格局的维持机制是生物地理学最主要的研究议题之一,然而对微生物而言,认识主要在微生物群落生物地理格局方面,其维持机制仍知之甚少。南京地理与湖泊研究所王建军博士通过全国尺度的湖泊沉积物、水体、钻孔、水体生物膜及土壤等多生境条件下微生物群落结构的比较分析,尝试着从系统发育水平来探讨生境间或生境内微生物群落空间格局的维持机制。目前获得初步研究成果:

  首先,微生物存在严格的生境区系划分,大多数生境中的微生物群落结构存在显著的距离递减规律。比较各生境间的群落演替速度,结果表明浅地层的演替速率最高,这与以往在河姆渡遗址的研究结论一致。

  第二,建立和应用了检测微生物群落微尺度系统发育信号的方法(分段式系统发育检测法);首次发现不同生境细菌物种均具显著的生态位保守性,且这种保守性趋于系统进化树的近末枝端。这一结果进一步表明,应用系统进化方法来研究影响微生物群落结构的潜在机制是可行的。

  第三,以系统发育多样性为切入点,建立微生物群落空间分布格局维持机制的研究方法;剖析环境样品中是否存在未被测定且影响群落结构的重要环境变量,确定了细菌群落结构演替的维持机制模式,提出了环境决定性与随机性过程之间存在环境选择阈值的概念。 

微生物群落结构维持机制示意图。蓝色三角表示环境决定性与随机性过程之间存在环境选择阈值。

   更多内容,请参阅:

  Wang, J., J. Shen, Y. Wu, C. Tu, J. Soininen, J. C. Stegen, J. He, X. Liu, L. Zhang & E. Zhang, 2013. Phylogenetic beta diversity in bacterial assemblages across ecosystems: deterministic versus stochastic processes. ISME J 7(7):1310-1321

  全文下载链接:

  http://www.nature.com/ismej/journal/v7/n7/full/ismej201330a.html

  http://goo.gl/T7K0HU