垂直分层驱动山毛榉林地表层原核生物多样性的加性增加，而地点条件塑造边界层

森林地表是调控碳和养分加工并向矿质土壤传递的关键界面，然而其正受到气候变化驱动的有机层质量减少的威胁。其原核微生物组如何沿着从新鲜凋落物到矿质表土的细尺度垂直梯度进行结构化，仍缺乏清晰解析。我们采用16S rRNA基因扩增子测序，对三个温带山毛榉林中涵盖新鲜凋落物、不同分解阶段的有机层以及矿质表土的连续八个层位中的原核生物群落进行了表征。分解阶段是群落组装的主导驱动因素，导致原核微生物组呈现出显著的垂直分层结构。尽管α多样性在碎裂凋落物层中达到峰值，但森林地表整体较高的多样性主要是垂直分层累加效应的结果。地点特异性效应在凋落物层和矿质表土中表现显著，但在中间有机层中有所减弱，在这些层位中，高度的局部异质性掩盖了地点间差异。冗余分析进一步表明，群落结构的环境驱动因子随深度而变化：从上部层位中的凋落物质量，转变为矿质表土中的矿物相关性质。与此同时，预测的16S rRNA基因拷贝数表明，在剖面中，腐殖化层承载了数量最多的寡营养型生活策略者。通过解析森林地表原核微生物组的细尺度垂直结构，我们的结果为预测气候变化诱导的有机层质量损失将如何威胁层位特异性群落——尤其是腐殖化层中的寡营养类群——提供了基线认识，而这将进一步影响其所介导的碳周转、树木营养和养分循环功能。

森林地表是调控碳和养分加工并向矿质土壤传递的关键界面，然而其正受到气候变化驱动的有机层质量减少的威胁。其原核微生物组如何沿着从新鲜凋落物到矿质表土的细尺度垂直梯度进行结构化，仍缺乏清晰认识。我们采用16S rRNA基因扩增子测序，对三个温带山毛榉林中跨越新鲜凋落物、处于不同分解阶段的有机层以及矿质表土的连续八个层位中的原核生物群落进行了表征。分解阶段是群落组装的主导驱动因素，从而形成了强烈垂直分层的原核微生物组。尽管α多样性在破碎凋落物层中达到峰值，但森林地表总体较高的多样性主要是垂直分层的叠加效应。地点特异性效应在凋落物层和矿质表土中表现显著，但在中间有机层中减弱；在这些层位中，高度的局地异质性掩盖了地点间差异。冗余分析进一步表明，群落结构的环境驱动因子随深度而变化：从上部土层中的凋落物质量，转变为矿质表土中与矿物相关的性质。同时，预测的16S rRNA基因拷贝数表明，在该剖面中，腐殖化层富集了数量最多的寡营养型生活策略者。通过解析森林地表原核微生物组的细尺度垂直结构，我们的结果为预测气候变化诱导的有机层质量损失如何威胁层位特异性的群落，尤其是腐殖化层中的寡营养类群，提供了基线认识；而这将进一步影响其所介导的碳周转、树木营养和养分循环功能。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.02.729534v1?rss=1

🏷️ 森林地表 原核生物多样性 垂直分层 16S rRNA扩增子测序 山毛榉林 有机层分解