在這篇文章中，作者使用了經(jīng)典的資源競爭模型進(jìn)行模擬,，來探究微生物群落組成在連續(xù)資源供應(yīng)和脈沖資源供應(yīng)下如何變化,。他們隨機(jī)抽取了Monod生長函數(shù)的參數(shù)，對五個物種的微生物競爭五種可替代資源的情況進(jìn)行了模擬,。在一組參數(shù)化中,，他們對最大生長速率和底物親和力進(jìn)行了隨機(jī)抽樣；在另一組中,，他們在最大生長速率和底物親和力之間進(jìn)行了權(quán)衡設(shè)置,。對于每組競爭者隨機(jī)組合，并模擬了資源在連續(xù)或脈沖（每1/2,、1,、2、4,、12或24小時補(bǔ)充一次資源）供應(yīng)下的情況,。

【注1：最大生長速率（μmax）是指微生物在理想條件下的最大生長速率。底物親和力（Ks）是指微生物對底物的親和力,，通常用半飽和常數(shù)來表示,。這兩個參數(shù)都是Monod生長函數(shù)的一部分，用于描述微生物在不同底物濃度下的生長情況,?！?/p>

研究使用Jaccard相似性指數(shù)來量化連續(xù)供應(yīng)處理與脈沖處理之間的對應(yīng)關(guān)系。在兩組模擬（一組施加了最大生長速率和底物親和力之間的權(quán)衡,，另一組沒有）下觀察到,，連續(xù)和脈沖資源供應(yīng)之間的最終群落組成的相似性隨著脈沖條件下資源補(bǔ)充間隔的增加而衰減。當(dāng)沒有施加最大生長速率和資源親和力之間的權(quán)衡時（圖1a中的橙色線）,，當(dāng)且資源每2小時脈沖一次時,，平均組成相似性僅為0.68，當(dāng)資源每24小時脈沖一次時（典型的迭代處理培養(yǎng)）,，平均組成相似性降至0.41,。當(dāng)施加最大生長速率和底物親和力之間的權(quán)衡時（圖1a中的藍(lán)色線），Jaccard指數(shù)的衰減速度更快,，以至于一旦脈沖間隔達(dá)到四個小時,，群落組成幾乎沒有重疊。

【注2：Jaccard相似性指數(shù)是一種用于衡量兩個集合之間相似性的指標(biāo),。它定義為兩個集合的交集大小除以它們并集的大小,，即 J(A,B) = |A∩B| / |A∪B|。Jaccard指數(shù)的值在0和1之間，其中0表示兩個集合沒有重疊,，1表示兩個集合完全重疊,。】

當(dāng)資源供應(yīng)連續(xù)時,，更好的競爭者是那些能夠在限制性資源濃度最低時維持正增長率的物種（即具有較高的資源親和力或較小的最低平衡資源水平R*）,。相反，在脈沖資源供應(yīng)的情況下,，更好的競爭者是那些能夠在較高資源濃度下快速生長的物種,。此時,，具有高資源親和力（低R*）的優(yōu)勢很小,，因為資源濃度在大幅度波動時，它只能在資源完全耗盡之前（下一個資源脈沖到來之前）的短暫時期內(nèi)提供競爭優(yōu)勢,。相反,，高最大生長率是最佳的，因為它允許消費者快速生長并快速耗盡共享限制性資源,。然而,，在連續(xù)資源供應(yīng)下，這種高最大增長策略是次優(yōu)的,，因為低R*策略物種可以將資源降低并將其保持在最大增長策略時無法維持正增長率的濃度,。

【注3：R是資源競爭理論中的一個概念。它指的是物種為了維特正增長率所需的最低資源濃度,。R*-法則（也稱為資源比率假說）是一個假說,，試圖預(yù)測哪些物種將因競爭資源而變得優(yōu)勢。該假說由美國生態(tài)學(xué)家David Tilman提出,。它預(yù)測,，如果多個物種競爭單一限制性資源，那么能夠在最低平衡資源水平(即R*)下生存的物種將能夠擊敗所有其他物種（例如四個種群的R1*<R2*<R3*<R4*,，則種群1能夠在競爭中淘汰其它種群）,。如果兩個物種競爭兩種資源，那么只有當(dāng)每個物種在其中某種資源上具有較低的R*時才可能共存,?！?span lang="EN-US">

在這篇文章中，作者為了評估這些觀察結(jié)果對不同假設(shè)的偶然性,，進(jìn)行了額外的模擬,，使用了各種不同的模型參數(shù)化和公式。簡而言之,，在以下情況下都觀察到了與上述類似的趨勢：i）最大生長速率比正文中提到的快或慢,；ii）所有資源都被假定對生長至關(guān)重要（遵循利比格定律）；iii）在最大生長速率和親和力之間施加較弱的權(quán)衡,；或iv）死亡是連續(xù)的而不是間歇性的,。他們還研究了觀察到的組成重疊與連續(xù)資源供應(yīng)下動態(tài)穩(wěn)定性之間的關(guān)系,，預(yù)計更穩(wěn)定的群落更能抵抗資源脈沖下帶來的組成變化。實際情況似乎更為復(fù)雜,，系統(tǒng)穩(wěn)定性較弱時更不可預(yù)測,。

這篇文章的結(jié)論對于微生物群落優(yōu)化領(lǐng)域具有實際意義。在這篇文章中,，作者強(qiáng)調(diào)了微生物群落優(yōu)化的資源供應(yīng)動態(tài)對實際群落結(jié)構(gòu)的影響,。他們指出，資源供應(yīng)模式必須適合擬開展優(yōu)化的群落,。例如,，連續(xù)資源供應(yīng)模型更適合廢水處理，而發(fā)酵食品和飲料生產(chǎn)可能與批量培養(yǎng)中觀察到的脈沖資源動態(tài)相似,。資源供應(yīng)也可以被調(diào)控以有利地改變現(xiàn)有微生物群落的競爭等級（例如,，通過進(jìn)餐時間調(diào)節(jié)腸道營養(yǎng)供應(yīng)的速度可以驅(qū)動腸道微生物群組成的顯著變化）。因此,，資源供應(yīng)動態(tài)應(yīng)被視為新型微生物群落設(shè)計中的約束,，并被視為優(yōu)化先前存在的群落的調(diào)整機(jī)制。