盐度梯度驱动江苏滨海潮滩微生物群落多稳态转换机制研究

《Marine Biology》：Salinity gradients induced multistability shifts of microbial communities in coastal tidal flats of Jiangsu Province

　　本研究针对潮滩微生物群落对盐度精细响应的认知空白，由研究人员在江苏潮滩40个采样点开展调查，揭示了盐度是影响微生物α多样性的关键因子，并发现20‰为群落显著转变的临界点。研究证实了微生物群落存在替代稳态，盐度是其关键驱动因素，成果对预测潮滩生态系统剧变具有重要意义。

　　

滨海潮滩是至关重要的生态系统，正日益受到环境变化的影响。盐度是关键的海岸环境因子，理解微生物群落如何响应不同盐度水平对于研究其多样性和稳定性至关重要。然而，在滨海潮滩中，微生物群落对盐度在精细尺度上的响应仍知之甚少。

本研究调查了江苏省潮滩40个采样点表层水和沉积物中微生物群落的分布模式和多稳态特性，盐度范围从0.7到35.0‰。结果表明，盐度是影响微生物群落阿尔法（α）多样性的重要环境因子。细菌群落的阿尔法（α）多样性指数显示，在表层水样中，低盐度组（< 20.0‰）的物种丰富度最低；而在沉积物样品中，中盐度组（20 ~ 29‰）的物种丰富度最低。微生物共现网络在水样中比在沉积物样品中更为复杂。此外，水样中的关键门类变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteriota），以及沉积物样品中的脱硫杆菌门（Desulfobacterota）和拟杆菌门（Bacteroidota）与盐度显著相关。冗余分析（RDA）表明，除盐度外，总有机碳（TOC）、总氮（TN）和总磷（TP）也是影响细菌群落组成的重要因素。更重要的是，当盐度达到20‰时，观察到细菌群落的显著转变，该点被认定为变化点。结合替代稳态理论，我们发现微生物群落中存在替代稳态，而盐度被确定为这些稳态的关键驱动因素。这些发现增进了我们对自然盐度梯度下状态转换的盐度范围的理解，并提高了我们预测滨海潮滩生态系统灾难性变化的能力。