ISME | 在大陆和全球尺度上对土壤真菌群落相似性的时空控制
推荐：江舜尧
编译：张雅倩
编辑：董小橙
美国波士顿大学生物学院、地球环境学院和密苏里大学堪萨斯分校生物学院Colin Averill等人于2019年4月24日在微生物生态学顶级期刊ISME发表题目为《Spatial vs. temporal controls over soil fungal community similarity at continental and global scales》的文章，该研究为对真菌群落演替时间的基线的估计为估算微生物群落组成和功能的遗留时间提供了一个起点。
文章摘要
研究背景：大规模的环境测序工作改变了我们对土壤微生物群落组成和演替的空间控制的认识。然而，我们对时间控制的知识了解相对有限。这是微生物生态学中的一个主要不确定性，因为越来越多的证据表明，微生物群落组成对预测未来微生物群落功能非常重要。
方法：本实验主要对大陆和全球范围的土壤真菌群落调查，特别是在北温带纬度，以估计时间和空间对土壤真菌群落更替的影响。在每个数据集中，我们使用布雷-柯蒂斯(Bray–Curtis)聚类分析法对空间和时间的函数分析成对的群落相似性进行分析。我们分析了真菌类群的相对丰度，因为存在或不存在和相对丰度的变化对了解生态群落的结构和功能具有重要意义。由于温带纬度土壤真菌群落相似性存在潜在的年际季节循环，我们将群落相似性与年际和年际时间距离进行拟合。利用距离矩阵(MRM)多元回归分析，确定各预测因子与真菌群落组成的显著关系。为了计算每个参数估计的95%置信区间，我们进行了10,000次引导模拟。在分析之前，使用初始诊断图来决定是否对布雷-柯蒂斯指标进行转换。布雷-柯蒂斯分数被建模为空间、时间和适当协变量的线性函数。对于每个数据集，我们拟合三个模型;(1)只包含时空预测因子的模型;(2)只包含环境预测因子的模型;(3)同时包含时空和环境预测因子的模型。通过比较这些模型的输出，我们可以了解真菌群落在空间和时间上是如何变化的，以及这些时空关系在多大程度上可以或不可以用通常测量的环境因素的变化来解释。
结果：我们在土壤真菌群落相似性上发现了较大的年际差异，其中真菌群落在不同季节间差异最大，相当于在数千公里的空间中观察到的群落周转率。年际群落周转率相对小于年际周转率。尽管驱动时空更替的机制不太可能相同，某些环境协变量，特别是气候协变量，解释了一些时空效应。然而，这些通常测量的环境协变量不能完全解释空间、时间和群落组成之间的关系。本实验对真菌群落演替时间的基线的估计为估算微生物群落组成和功能的遗留时间提供了一个起点。
关键词：土壤真菌群落，真菌，群落周转率
文章重要图片说明
图1：空间中的多个地点在不同的时间点进行采样。
图2：全时空模型拟合和时空+环境模型拟合。
图3：不考虑环境协变量下空间和时间对土壤真菌群落相似性的影响。
图4：控制环境协变量下空间和时间对土壤真菌群落相似性的影响。
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