【摘 要】
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洞穴是研究深地生物圈的天然实验室,对认识深地生物圈微生物多样性及群落分布特征至关重要.以我国岩溶最为发育的广西桂林市为研究区,对新村屯洞穴内不同小生境进行了系统采样,通过Illumina高通量测序和生物信息学的分析,发现洞穴中细菌群落以放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)占优势,不同生境间细菌群落α多样性存在显著差异,以洞穴上覆土壤α多样性最高,洞穴内微生物席α多样性最低.洞穴内细菌组成按生境聚类,不同生境具有独自的指示类群,干燥石笋表面生物膜指示属为Nitr
【机 构】
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中国地质大学(武汉)环境学院,武汉430074;中国地质大学(武汉)环境学院,武汉430074;中国地质大学(武汉),生物地质与环境地质国家重点实验室,武汉430074;中国地质科学院岩溶地质研究所,
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洞穴是研究深地生物圈的天然实验室,对认识深地生物圈微生物多样性及群落分布特征至关重要.以我国岩溶最为发育的广西桂林市为研究区,对新村屯洞穴内不同小生境进行了系统采样,通过Illumina高通量测序和生物信息学的分析,发现洞穴中细菌群落以放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)占优势,不同生境间细菌群落α多样性存在显著差异,以洞穴上覆土壤α多样性最高,洞穴内微生物席α多样性最低.洞穴内细菌组成按生境聚类,不同生境具有独自的指示类群,干燥石笋表面生物膜指示属为Nitrospira和Polycyclovoran;上覆土壤、微生物席、沉积物和风化结皮的指示属分别为Candidatus Udaeobacter、Vicinamibacter、Bacillus和Longimicro-bium,显示出洞穴细菌群落的生境特异性.冗余分析结果证实pH和TOC(total organic carbon)对微生物群落的空间分布具有重要影响.共现性网络分析表明,洞穴细菌群落网络高度模块化,γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、Candidatus Udaeobacter和嗜热油菌纲(Thermoleophilia)为排名前三的关键种,对维持细菌网络的稳定性起着重要作用.共现性网络节点之间以正相关连接占主导,表明微生物主要通过相互协作以共同抵抗洞穴中的极端条件.这些结果揭示了新村屯洞穴生态系统中微生物群落的生境特异性和微生物之间的相互作用,提升了人们对洞穴生态系统这一陆地深地生物圈的认识.
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