论文标题：mecoturn: An R package for deciphering microbial turnover patterns along gradients

期刊：Soil Ecology Letters

作者：Chi Liu, Jiahui Luo, Chunmiao Lu, Tianlong Sheng, Raymond Jianxiong Zeng, Xiangzhen Li, Minjie Yao 

发表时间：26 Sept 2025

DOI：10.1007/s42832-025-0355-6

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梯度下的微生物群落变化研究是微生物生态学的重要内容，但目前缺乏相关数据分析工具。为此，我们开发了专门用于研究沿空间、时间或环境梯度变化的微生物周转的R包mecoturn。该软件包适用于分析梯度作用下的β多样性变化和微生物类群丰度变化特征，包含一系列数据转换、统计分析和可视化方法，特别拓展了线性混合效应模型在β多样性分析中的应用，填补了这一方向的方法空白。该R包具有开源和使用灵活的优势，整合了多种统计方法以适应不同数据分析场景，既可用于生态学采样调查，也可用于复杂的控制实验。自提交至CRAN以来，该软件包已被广泛下载。我们相信该工具对分子生态学研究者分析梯度组学数据具有重要价值。

微生物生态学中一类重要的研究内容是揭示微生物沿空间、时间或环境梯度的变化模式。在此类研究中，通常需要根据实验设计（尤其是考虑随机效应时）选择合适的统计方法，但现有工具鲜少能直接适用于此类场景。本研究开发了R软件包mecoturn，用于沿梯度变化的微生物周转的统计分析。该包包含两个R6类（betaturn和taxaturn），分别用于研究微生物群落的β多样性以及分类群丰度的变化特征。每个类均封装了数据整理、数据转换与过滤、模型拟合及可视化等基础功能，且所有分析模块均可结合随机效应（如广义线性混合效应模型）实现。尤其在β多样性分析中，线性混合效应模型的应用填补了相关方法学领域的空白。

为验证两个类及其方法的有效性，我们对中国不同地区小麦非根际土、根际土和根内生中微生物群落数据集进行了多流程对比分析，包括考虑以及不考虑不同植物个体效应下的群落周转规律（从非根际土到根内的空间梯度）以及高丰度门的相对丰度变化规律。结果发现考虑植物个体异质性的合理分析能够增强统计假设检验的可靠性。mecoturn包可通过CRAN（综合R存档网络）或GitHub仓库免费安装。

作者及团队介绍

刘驰（第一作者），福建农林大学资源与环境学院2021级博士研究生（已毕业）。研究方向为微生物组分析方法开发及环境微生物，以第一作者在Nature Protocols、iMeta、Geoderma、Soil Ecology Letters、Plant & Soil、FEMS Microbiology Ecology等期刊发表多篇论文。

姚敏杰（通讯作者），福建农林大学教授，博导。研究方向为土壤微生物和微生物生态学。主持国家自然科学基金项目3项、国家重点研发任务1项、国家自然科学基金区域联合项目课题1项、四川省重点研发项目1项、横向项目10余项。迄今发表论文60余篇，以第一/通讯作者发表在Nature Protocols、Soil Biology & Biochemistry、iMeta、Geoderma、Catena、Plant & Soil、FEMS Microbiology Ecology等期刊上。福建省引进高层次人才（C类），福建省土壤肥料学会理事。

李香真（通讯作者），福建农林大学教授，博导。主要从事土壤微生物地理、环境基因组学、废弃物生物处理技术等研究工作。主持国家科技部973项目课题、支撑项目和重点研发项目子课题、国家自然基金项目等20余项。在环境基因组学方面，其团队建设了环境微生物组数据库，开发了一些生物信息方法和软件，得到了广泛应用。在Nature Protocols、The ISME Journal、Nature communications、Environmental Sciences & Technology、Soil Biology and Biochemistry等刊物上发表论文220余篇，被引用1万多次。入选全球前2%顶尖科学家榜单。曾经及现在担任Annals of Microbiology副主编, Land Degradation and Development、Soil Ecology Letters等期刊的编委。

专题征稿

城市土壤生态与同一健康

Call for papers: Urban Soil Ecology and One Health

Urban landscapes are complex incubators for emerging public health threats, including the persistence and spread of zoonotic pathogens that jeopardize the integrated health of humans, animals, plants, and environments—a nexus addressed by the One Health framework. Within these ecosystems, soil biodiversity is a keystone component that underpins critical ecosystem functions, yet it persists as one of the least understood elements of urban ecosystems.

Aligned with the World Soil Day 2025 theme, "Healthy soils for healthy cities," this special issue calls for research to address this knowledge gap. We seek submissions that illuminate the distribution patterns and functional contributions of urban soil biota, particularly under pressures from human activity and climate change. We are also interested in studies exploring how harnessing urban soil biodiversity can lead to nature-based solutions for mitigating biodiversity loss, adapting to climate change, and reducing the urban burden of disease. We particularly encourage studies proposing frameworks for embedding soil biodiversity into urban governance and policy to directly enhance One Health outcomes.

Editors:

Prof. Dr. Xin Sun

Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences

Email: xsun@iue.ac.cn

Prof. Dr. Manuel Delgado-Baquerizo

Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS), CSIC

Email: M.delgado.baquerizo@csic.es

Prof. Dr. Martin F. Breed

College of Science and Engineering, Flinders University, Bedford Park, South Australia, Australia

Email: martin.breed@flinders.edu.au

Prof. Dr. Alexei V. Tiunov

A. N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: a_tiunov@mail.ru

Prof. Dr. Yong-Guan Zhu

Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences

Email: ygzhu@iue.ac.cn

Manuscript submission information:

Submission open date: 15 September 2025

Submission deadline: 31 May 2026

期刊简介

Soil Ecology Letters(SEL) 由高等教育出版社与中国科学院城市环境研究所共同主办，SpringerNature海外发行。报道领域包括：土壤生物多样性、土壤互营和食物网、土壤微生物组、土壤—植物相互作用、土壤生物地球化学循环、土壤生物修复和恢复、土壤多功能性、土壤生物对环境变化的响应和适应、土壤生态过程的突破性技术、新理论和模型。栏目包括但不限于：letter to editor, perspective, review, rapid report, research article, commentary, SEL digest。

出版模式

快速出版：加速审稿，以CAP模式快速发表。

出版费用：免一切费用，包括审稿费、彩图费、出版印刷费等。

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收 录

ESCI, SCOPUS, CSCD核心库, BIOSIS, Geobase, Biological Abstracts, Google Scholar等。

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