在湖泊生态系统中塑造溶解有机物和微生物群落的机制
Katarina Kajan1, Helena Osterholz2, James Stegen3
1Division of Materials Chemistry, Ruđer Bošković Institute, Bijenička cesta 54, 10000 Zagreb, Croatia; Center of Excellence for Science and Technology-Integration of Mediterranean Region (STIM), Split, Croatia.
湖泊中的微生物和溶解有机物 (DOM) 多样性是密切相关的,DOM组合是由决定性过程和微生物群落由可变因素驱动的. 了解这种DOM-微生物合是预测湖泊生态系统功能和碳循环的关键.
科学领域:
- 水生生态学 水生生态学
- 环境微生物学 环境微生物学
- 生物地质化学生物地质化学
- 全球碳循环全球碳循环
背景情况:
- 湖泊在全球碳循环中起着至关重要的作用,积极降解和修改溶解有机物 (DOM).
- 微生物群落显著影响DOM化学多样性,这反过来又会影响微生物多样性,创造反循环.
- 了解生物多样性模式及其驱动因素对于社区生态至关重要,尤其是在气候变化影响生态反的情况下.
研究的目的:
- 研究控制DOM的生物和非生物机制以及湖泊中的微生物社区结构和模式.
- 评估不同湖泊环境中微生物多样性和分子水平DOM多样性之间的合.
- 区分控制DOM和微生物社区组合的随机和决定性过程.
主要方法:
- 结合高通量测序和超高分辨率质谱.
- 利用零建模方法来评估装配过程.
- 在大陆和地中海气候的六个温带湖泊中分析了DOM和微生物群落的时空特征.
主要成果:
- 在分子水平的DOM多样性和微生物群落多样性,特别是微核细胞和自由活的细菌之间显示出显著的协同变异.
- 确定了DOM分子配方多样性和微核生物群体作为区分湖泊和气候区域的关键指标.
- 发现DOM组合受到决定性变量选择的控制,而微生物社区组合在湖泊之间有显著的变化.
结论:
- DOM和微生物多样性之间的动态反是显而易见的,特别是在微核细胞和细菌中.
- 对于DOM (确定性) 和微生物 (变量) 的不同组装过程表明有不同的影响因素,不一定是弱合.
- 对DOM-微生物合的进一步研究对于环境变化下的湖泊生态和碳循环的预测建模至关重要.
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