Soil Biol Biochem:外在因素而非内在因素决定了枯木的微生物定殖

文摘   2024-11-07 08:10   瑞士  

原文献信息:Moll, J.; Bässler, C.; Buscot, F.; Hoppe, B.; Jehmlich, N. et al. Extrinsic rather than intrinsic factors determine microbial colonization of deadwood. Soil Biol Biochem 2024, 199(109608.

亮点:

  • 微生物定殖受内在和外在因素驱动。

  • 真菌群落比细菌群落更受外在因素的影响。

  • 草地中的真菌丰富度高于森林。

  • 木材质量损失与真菌多样性降低相关。

摘要:

枯木的分解主要归因于定殖木材的真菌和细菌,这一过程主要受内在因素(例如树种身份)驱动,而非外在因素。最近的一项跨生态系统研究使用伽玛辐照灭菌的不同针叶树和阔叶树木材块,分别放置在150个森林和150个草地地点,结果显示内在因素对分解速率的影响最为显著。这些结果引发了一个问题,即定殖木材的微生物生物多样性是否遵循类似的组装模式。为此,我们采用代谢条形码技术分析了定殖木材块的真菌和细菌群落。我们发现,定殖木材的群落更强烈地受到外在因素的决定,如生态系统类型和微气候(空气湿度、土壤pH值、土壤湿度、土壤温度),而不是内在因素(树种身份、木材pH值、木材质量损失)。尽管总体而言,这些结果在真菌中更为明显,但两种群落在两个生态系统中都包含高度专业化的木材定殖者。例如,真菌属Mycena和细菌属Granulicella在森林中更为常见,而ExophialaSphingomonas在草地中更为丰富。木材质量损失与真菌多样性降低之间的相关性更强,而细菌丰富度与质量损失无关联,无论是在森林还是草地地点内外。然而,两类定殖者群落的组成始终与木材质量损失相关。我们的研究表明,环境选择了不同的木材定殖群落,这些群落在分解效率上存在显著差异;这一结果强调了进行跨生态系统分析以评估生态模式的重要性。

主要内容:

研究涉及F. sylvaticaP. sylvestrisP. abies三种树种的木块,在草地和森林生态系统中被多样真菌和细菌群落定殖。真菌群落中,草地以子囊菌门为主(约82%),而森林中担子菌门占主导(约51%)。细菌群落主要由变形菌门(约60%)构成,生态系统间无显著差异。草地生态系统中木材的真菌和细菌操作分类单元(OTU)数量均高于森林,其中真菌定殖数量显著差异(p < 0.001),细菌则无显著差异。不同树种间的定殖者数量也有显著差异。
群落组成在生态系统类型和宿主树种间均有显著差异,PCoA排序证实了这一点。方差分解显示,外在因素对真菌群落变异的影响大于内在因素,而细菌群落的变异受内在和外在因素影响相似。所有测量的变量与群落组成均显著相关。
不同生态系统类型和宿主树种对最丰富的定殖属有显著差异。例如,MycenaHyaloscypha在森林中更常见,而ExophialaDinemasporium在草地中更丰富。细菌属在不同生态系统间也存在显著差异,如SphingomonasMethylobacterium-Methylorubrum复合体在草地中比例较高,而PuiaAcidibacter在森林中较高。
最后,群落组成与木材质量损失在所有宿主树种中均相关(p = 0.001),但在生态系统内部和考虑两种生态系统时,真菌OTU丰富度与质量损失的关系有所不同,细菌OTU丰富度则与质量损失无关。这些结果表明,生态系统类型、宿主树种和木材质量损失对木材定殖的真菌和细菌群落有重要影响。

文中图表:

微生物生态 iMcro
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