选择过程主宰了跨森林生态系统的树种和土壤真菌的相似性距离格局

　　

高通量测序技术的日益成熟推动了微生物群落生态学的迅猛发展，微生物相关研究进入了群落研究时代。随着微生物群落生态学相关研究的密集开展，越来越多的研究在局域尺度、区域尺度、再到全球尺度证明了微生物具有明确的生物地理格局：其中，最典型的特征是衰减的微生物群落相似性距离格局的普遍存在；所谓的“everything is everywhere,but the environment selects（无处不在的微生物仅受到环境的选择，本文作者译）”并不成立。接着，群落生态学家们自然地开始探究下一个递进命题——微生物和宏生物的群落构建机制是否存在本质的异同？?2010年，Mark Vellend提出了群落构建的一般范式，将众多的群落构建理论统一至了一个框架。逐渐地，微生物群落生态学家也普遍接受了这一理论体系，使得开展微生物和宏生物的群落构建比较性研究具备了可行性。

中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）森林生态系统结构、功能与动态研究组以云南省西双版纳望天树为优势树种的热带雨林、哀牢山亚热带中山湿性常绿阔叶林和丽江寒温性云冷杉林三种森林生态系统的大样地树种群落和林下土壤真菌群落为研究对象，利用基于物种联合分布的基准模型（baseline model）模拟，并通过重建群落相似性距离格局评估基准模型重现能力差异。研究发现，多数土壤真菌的有效散布距离其实十分有限，甚至低于树种群落；选择基准模型压倒性地捕获了三个森林生态系统树种群落、以及不同分类单元水平的真菌群落的相似性距离格局特征。在统一了群落构建理论框架、生态系统、空间尺度、集合群落样本量、选择变量和扩散变量等诸多因素的前提下，选择相关过程在构建群落中的主导性作用表现出跨森林生态系统的普适性。该研究指出：以树种和土壤真菌为代表的微生物和宏生物的群落构建机制没有本质区别。

相关研究成果以Selection dictates the distance pattern of similarity in trees and soil fungi across forest ecosystems为题，发表于真菌学领域的国际专业期刊Fungal Diversity上。版纳植物园森林生态系统结构、功能与动态研究组胡跃华副研究员为该论文的第一作者和第一通讯，明尼苏达大学的Peter G. Kennedy教授为共同作者的最后一位，生物信息数据分析得到了华大基因宋泽伟博士的大力支持，曹敏研究员、高连明研究员、Daniel J. Johnson博士、孙振华博士、以及来自中国科学院野外台站的温韩东、许琨、刘维暐、黄华参与了该项工作。该研究在数据采集和分析过程中得到了云南西双版纳森林生态系统国家野外科学观测研究站补蚌工作站、哀牢山森林生态系统研究站以及云南丽江森林生物多样性国家野外科学观测研究站的支持。该研究得到了国家自然科学基金、云南省“兴滇英才”、云南省基础研究计划、中国科学院“西部之光”项目和版纳植物园“十四五”等项目的资助。

图 1. 该项研究的分析体系

图 2. 基准模型对3种森林生态系统注释性植物病原菌的群落相似性距离格局重现