湖泊和水庫是城鎮居民重要的供水水源，近十多年來(lái)面臨生態(tài)系統退化、物種多樣性下降、綜合水質(zhì)惡化等一系列生態(tài)問(wèn)題。浮游細菌是湖庫生態(tài)系統結構的主要組成部分，在保障物質(zhì)循環(huán)和維持生態(tài)平衡等方面發(fā)揮極其關(guān)鍵的主導作用。長(cháng)期以來(lái)對浮游細菌的研究更多關(guān)注的是優(yōu)勢細菌類(lèi)群，忽視了多樣性高而豐度低的稀有細菌類(lèi)群。稀有細菌是在近幾年高通量測序技術(shù)相對成熟以后才逐漸被微生物學(xué)家所確認和認識，然而人們對稀有細菌在淡水生態(tài)系統中的多樣性和地理分布規律還知之甚少。
中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所水生態(tài)健康研究組楊軍團隊利用高通量測序技術(shù)和現代多元統計分析方法，對我國東部5個(gè)區域42個(gè)湖庫的優(yōu)勢和稀有浮游細菌的群落生態(tài)和生物地理分布進(jìn)行了研究，取得以下研究結果：1）稀有和優(yōu)勢細菌群落的生物地理分布格局大致相似，都呈現顯著(zhù)的距離遞減規律；表明稀有細菌的分布并不是隨機的，可能受到與優(yōu)勢細菌相似的歷史和生態(tài)過(guò)程的影響。2）稀有和優(yōu)勢細菌地理分布存在一些不同特征，例如稀有細菌群落呈現出更強的距離遞減關(guān)系，細菌豐度和分布范圍顯著(zhù)正相關(guān)；說(shuō)明與優(yōu)勢細菌相比，稀有細菌的地理分布更受限制。3）影響稀有和優(yōu)勢細菌空間分布的環(huán)境和地理因子不同，例如稀有細菌與水深顯著(zhù)相關(guān)，優(yōu)勢細菌與水溫顯著(zhù)相關(guān)；稀有細菌主要受局域環(huán)境因子控制，優(yōu)勢細菌受區域地理因子影響更大；暗示稀有和優(yōu)勢細菌可能具有不同生態(tài)位，在生態(tài)系統中發(fā)揮不同的作用。
該研究為淡水稀有細菌群落具有地理分布格局提供了直接證據；提出環(huán)境因子和地理因子對區域稀有細菌地理分布共同影響，環(huán)境因子占主導作用的觀(guān)點(diǎn)。有助于進(jìn)一步認知稀有和優(yōu)勢細菌對湖庫微生物多樣性和生物地理分布的貢獻，為解析浮游細菌對維持水生態(tài)系統結構和功能穩定性等問(wèn)題提供新的研究視角。相關(guān)論文The biogeography of abundant and rare bacterioplankton in the lakes and reservoirs of China 已于3月6日在線(xiàn)發(fā)表于國際微生物生態(tài)學(xué)領(lǐng)域學(xué)術(shù)期刊The ISME Journal。該論文由助理研究員劉樂(lè )冕等人完成，通訊作者是研究員楊軍。
該研究得到了國家重大科學(xué)研究計劃、國家自然科學(xué)基金、福建省杰出青年科學(xué)基金、中科院城市環(huán)境研究所青年人才領(lǐng)域前沿項目資助。
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