论文标题：Inter-trophic networks reveal the central role of methanogens in deposited estuarine soils

期刊：Soil Ecology Letters

作者：Linlin Wang, Xiongfeng Du, Wenli Shen, Songsong Gu, Zhaojing Zhang, Zheng Zhang, Baohua Xie, Guangxuan Han, Ye Deng

发表时间：08 Jan 2025

DOI：10.1007/s42832-025-0295-1

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本研究在黄河三角洲河道(New新河道和Old旧河道)沿岸采集了土壤样本，探讨了微生物，尤其是甲烷代谢微生物（产甲烷菌和甲烷氧化菌）在黄河口沉积土壤的分布模式（基于不同沉积年龄和不同深度）和互作关系。结果表明，原核微生物、真菌和原生生物群落结构在不同沉积年龄土壤间表现出更显著差异。土壤有机质的积累是微生物群落演替的关键驱动因素。与甲烷氧化菌相比，产甲烷菌对沉积年龄变化更为敏感。另外，在域间网络中，产甲烷菌作为模块化枢纽，在物种相互作用中发挥着重要作用。

黄河三角洲是全球沉积积累最迅速的地区之一，不同沉积年龄土壤的特征形成了从陆地延伸到海洋的环境梯度和养分供应梯度，这些梯度效应影响食物网中不同营养级之间错综复杂的营养相互作用，然而，关于河口土壤甲烷代谢微生物与其他微生物互作关系的研究知之甚少。

本研究选取中国山东省东营市黄河三角洲（范围为北纬 38°06至 36°59，东经 118°10至 119°07）沿陆地到海洋梯度的16 个采样点，其中 8 个采样点（A1 至 A8）位于老河道区（沉积年龄长），8 个采样点（B1 至 B8）位于新河道区（沉积年龄短）。在每个取样点，分别从 0~20 cm、20~40 cm和40~100 cm三个不同深度采集土壤样本，分析了微生物在不同土壤深度之间以及不同沉积年龄土壤之间的群落组成、结构差异和互作关系，并通过qPCR（实时荧光定量PCR）测定了产甲烷菌功能基因（mcrA）和甲烷氧化菌功能基因（pmoA）的拷贝数。结果表明，原核微生物（P=0.004）、真菌（P=0.002）、原生生物（P=0.014）、产甲烷菌（P=0.009）、甲烷氧化菌（P=0.049）在不同沉积年龄土壤间表现出更显著差异，土壤有机质（SOM）是这两个地区微生物群落结构最关键的环境驱动因素。另外，随着沉积年龄的增长，产甲烷菌显著减少，而甲烷氧化菌保持相对稳定，产甲烷菌的分布主要受以真菌为代表生物因素的直接调控。老河道区微生物网络的复杂度（链接数=1725，平均度=8.914）低于新河道区微生物网络的复杂度（链接数=6624，平均度=26.233），一些产甲烷菌在微生物互作中扮演模块枢纽（Zi>2.5, Pi<0.62）的核心角色，受到土壤养分和环境胁迫的调控，并将这些影响进一步传递给网络中的其他微生物物种。在老沉积区，产甲烷菌丰度往往与腐生真菌丰度相关，而在新沉积区，产甲烷菌丰度则更多地与细菌丰度相关，这说明新沉积区和老沉积区的环境差异影响了产甲烷菌的伙伴关系。这项研究加强了湿地土壤微生物网络响应生态条件的理论框架。

作者及团队介绍

王琳琳（第一作者），山东大学2020级硕士研究生，研究方向湿地微生物生态研究。

邓晔（通讯作者），博士，中国科学院生态环境研究中心研究员。任中国科学院环境生物技术重点实验室副主任，中国生态学学会微生物生态专业委员会秘书长，国家级人才项目领军人才，担任期刊The ISME Journal资深编辑，及Microbiome等五本SCI期刊副主编。2018-2024年连续七年获科睿唯安(Clarivate)全球高被引科学家，入选斯坦福大学全球2%高影响力学者和爱思唯尔(Elsevier)中国高被引学者。围绕环境微生物组学技术开发和微生物生态理论开展研究工作，迄今在各类杂志上发表SCI论文280多篇，文章总引用29000余次，H-index为84。

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期刊简介

Soil Ecology Letters(SEL) 由高等教育出版社与中国科学院城市环境研究所共同主办，SpringerNature海外发行。报道领域包括：土壤生物多样性、土壤互营和食物网、土壤微生物组、土壤—植物相互作用、土壤生物地球化学循环、土壤生物修复和恢复、土壤多功能性、土壤生物对环境变化的响应和适应、土壤生态过程的突破性技术、新理论和模型。栏目包括但不限于：letter to editor, perspective, review, rapid report, research article, commentary, SEL digest。

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