Small- and large-scale patches shape benthic microbial community structure and function in streams at the subcontinental scale
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Streams and rivers process dissolved and particulate matter as water moves along the land-to-ocean continuum, making important contributions to global biogeochemical cycles. Yet, predicting stream and river microbial metabolism associated with biogeochemical transformations at broad spatial scales remains challenging. Here, we used data from the National Ecological Observatory Network program to investigate whether ecological relationships among microbial community structure and function and environmental conditions observed at small scales hold at the subcontinental scale. We found that microbial communities were best explained by site-specific conditions. However, when field replicates were averaged, stream physico-chemical characteristics such as pH and temperature emerged as driving factors. This indicates that water quality acted as an environmental filter on microbial communities at the subcontinental scale, but was masked by small-scale patches that created high spatial heterogeneity. Our findings underscore the importance of considering multiple spatial scales to fully understand benthic microbial communities’ role in stream biogeochemistry. SCIENTIFIC SIGNIFICANCE STATEMENT Microbial communities in streams process materials as water flows toward the ocean. As microbial communities are influenced by environmental conditions, it remains challenging to predict stream microbial metabolism at large spatial scales. In this study, we used the National Ecological Observatory Network (NEON) public database to investigate the drivers of microbial community structure and functions in stream sediments across the USA. This unique dataset revealed high variability in microbial communities among streams that were best explained by local conditions, then by water quality and streambed habitat type. However, stream physico-chemical characteristics emerged as strong predictors of microbial communities when field replicates were averaged and considered as single, large microbial communities. These findings indicate multiple spatial scales must be considered to fully understand benthic microbial communities.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».