随着城市化进程的加速，北部湾面临着日益严重的生态和环境威胁。浮游细菌在维持水体生态平衡、物质循环等方面扮演着关键角色，理解浮游细菌群落的构建机制及其驱动因素对于保护该地区的生态功能和服务至关重要。通过Illumina16S V3-V4扩增子测序技术，作者分析了浮游细菌群落在不同季节中的多样性和生物地理模式的变化，并探索环境与空间变量在塑造浮游细菌生物地理模式中的相对重要性。贝纳基因为该项研究提供了测序服务。

英文标题：Exploring the environmental influences and community assembly processes of bacterioplankton in a subtropical coastal system: Insights from the Beibu Gulf in China

中文标题：北部湾细菌群落的构建过程及环境因素影响

发表时间&期刊：2024.07 & Environmental Research（IF：7.7）

测序技术：Illumina 16S V3-V4测序 

1. 理化性质

雨季水体中有效磷、总磷、总氮、总有机碳以及硝酸盐等含量显著高于旱季的，而旱季水体的pH、盐度和溶解氧则显著高于雨季的，表明北部湾雨季处于富营养化（图1）。

图1 水体理化性质的季节性变化

2.  细菌群落多样性和组成的季节性变化

雨季细菌群落的α多样性指数均显著高于旱季（图2a），PCoA也显示两个季节的细菌群落存在显著差异（图2b）。Cyanobacteria、Thermoplasmatota、Planctomycetota等在雨季的丰度较高，而Proteobacteria和Bacteroidota在旱季的丰度较高（图3b）。利用随机森林模型得出，Cyanobiaceae、Myxococcaceae、Rubinisphaeraceae等是潜在的季节性biomarker（图3cd）。

图2 细菌群落的α、β多样性

图3 细菌群落组成及差异

3.  细菌群落构建过程

雨季细菌群落的betaMNTD显著高于旱季，而βNTI值在-2~2之间表明随机性过程主导群落构建（图4cd），雨季和旱季分别以同质扩散和漂移占主导（图4e）。对两个季节生态过程贡献的比较得出，雨季（37.43%）细菌群落的异质选择高于旱季（14.88%）。雨季细菌的群落的确定性/随机性过程的比例也较高，表明环境过滤在雨季的贡献相对较大（图4f）。

图4 细菌群落的构建过程

4. 环境和空间因素对细菌群落的影响

RDA分析得出，在不同季节具有显著差异的环境因子，是细菌群落细节性变化的主要驱动因素（图5a）。而水深、透明度以及空间变量，主要影响单个季节特定地点细菌群落的变化。Mantel检验表明，细菌群落与环境变量的相关性(0.723)大于与空间因子的(0.223)，VPA分析也证明了这一点（图5bc）。随机森林模型得出，水温是影响细菌群落最重要的环境因素（图5d）。

图5 环境和空间因素对细菌群落的影响

北部湾沿岸地区细菌群落的多样性、组成和功能在雨季和旱季存在差异，随机性过程主导了群落的构建，这些发现对于理解细菌群落在沿海生态系统中的作用具有重要的生态学意义。

参考文献：

[1] Peng Jinxia, Wang Dapeng, He pingping. et al. Exploring the environmental influences and community assembly processes of bacterioplankton in a subtropical coastal system: Insights from the Beibu Gulf in China. Environmental Research (2024).