微生物在大尺度上的多樣性格局，對(duì)預(yù)測(cè)全球生態(tài)系統(tǒng)如何響應(yīng)氣候變化是至關(guān)重要的。盡管淡水生態(tài)系統(tǒng)作為受氣候變化威脅最嚴(yán)重的生態(tài)系統(tǒng)之一，但是目前對(duì)于其微生物多樣性及功能的生物地理模式仍然缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。

近日，中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所研究員王建軍及其團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究亞歐山地溪流生物膜中的細(xì)菌、古菌以及真菌等微生物，發(fā)現(xiàn)氣候?qū)ξ⑸锕δ芑蚨鄻有缘拇箨懗叨雀窬志哂姓{(diào)控作用。具體表現(xiàn)為：功能基因多樣性在氣候因子的調(diào)控作用下隨著海拔升高而單調(diào)下降，而功能基因群落組成隨著海拔增加而單調(diào)增加，這一模式在挪威、西班牙和中國(guó)等多個(gè)研究區(qū)域得到驗(yàn)證。

在此基礎(chǔ)上，通過(guò)模型預(yù)測(cè)，他們發(fā)現(xiàn)在未來(lái)的氣候模式下，亞歐大陸河流水體微生物的功能基因多樣性變化將主要發(fā)生在中高緯地區(qū)；與現(xiàn)狀相比，這些地區(qū)在2060-2080年期間功能基因多樣性將最高增加30%，功能基因群落組成變化將高達(dá)35%。本研究從功能基因角度揭示了微生物功能多樣性在大陸尺度的生物地理格局及其驅(qū)動(dòng)因素，并且通過(guò)模型預(yù)測(cè)了未來(lái)氣候情景下亞歐大陸河網(wǎng)中微生物的功能多樣性變化。相關(guān)研究成果發(fā)表在《微生物組》。

此外，課題組圍繞山地生物多樣性及功能研究等方面，新近相繼發(fā)現(xiàn)了地質(zhì)過(guò)程對(duì)山地植物和微生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能的影響、揭示了山地水體生物群落特異性的分布規(guī)律等。相關(guān)研究成果分別發(fā)表在《ISME雜志》和《全球生態(tài)學(xué)和生物地理學(xué)》。

全球生態(tài)學(xué)和生物地理學(xué)相關(guān)研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃以及中國(guó)科學(xué)院前沿重點(diǎn)項(xiàng)目等聯(lián)合資助。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1186/s40168-020-00873-2

https://doi.org/10.1038/s41396-019-0574-x

https://doi.org/10.1111/geb.13035