潮湿地区石刻文物风化程度与细菌群落结构及代谢途径的依存关系研究

本文通过高通量测序技术（HTS）解析大足石刻砂岩不同风化程度下表面细菌群落的组成、多样性及共现网络，揭示放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）和蓝藻门（Cyanobacteria）的主导地位，阐明中度风化样本因微环境多样性呈现最高α-多样性和复杂网络结构，为潮湿环境下石质文物的生物劣化机制研究提供科学依据。

　　

Highlight

大足石刻细菌群落以放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）和蓝藻门（Cyanobacteria）为主导。其中，蓝藻门通过固碳作用产生有机酸或碳水化合物，导致文物表面变色和结壳。中度风化样本展现出最高的α-多样性（α-diversity）和最复杂的共现网络（co-occurrence network）结构，因其微环境多样性为细菌共存提供了平衡条件。

Discussion

大足石刻细菌群落中，蓝藻门（Cyanobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）作为光合自养菌（phototrophic autotrophs），与砂岩表面绿色着色现象相关。中度风化样本的盐分含量较低，为细菌提供了多样化的生存微环境（microenvironment），而高度风化样本则因高盐环境压力过滤了不耐受物种。硝酸盐还原菌（nitrate-reducing bacteria）丰度随风化程度增加而降低，促进了硝酸盐积累。

Conclusion

本研究揭示了潮湿环境中细菌群落与风化梯度的关系，强调中度风化条件下微生物群落的动态平衡机制，为石质文物生物劣化（biodeterioration）的防控策略提供了理论依据。