近日，中國科學(xué)院水生生物研究吳振斌研究員團隊關(guān)于氣候變化下的湖泊微生物碳利用機制的研究論文“Temperature-mediated microbial carbon utilization in China’s Lakes”在生態(tài)學(xué)經(jīng)典期刊《Global Change Biology》上發(fā)表（https://doi.org/10.1111/gcb.16840）。 

　　湖泊微生物在水體碳循環(huán)中扮演著(zhù)重要的角色，對有機碳的利用會(huì )隨著(zhù)外界環(huán)境的變化而產(chǎn)生偏好性。此前有研究團隊發(fā)現氣候變化背景下的微生物群落結構變化的規律，但是，迄今為止關(guān)于大尺度的溫度變化背景下，湖泊微生物碳利用的功能響應機制仍鮮有報道。鑒于此，水生所研究人員選取中國五個(gè)湖區的47個(gè)湖泊為研究對象，湖泊所在區域年平均溫度跨度近15 °C。通過(guò)整合16S rRNA基因擴增子技術(shù)以及基于Biolog Eco平板的碳微陣列技術(shù)，研究核心物種驅動(dòng)的湖泊微生物碳利用變化機制。 

湖區細菌OTUs和碳物質(zhì)間的二分網(wǎng)絡(luò )

　　研究發(fā)現溫暖湖區通常比寒冷湖區有更低的碳濃度和更高的碳利用效率，同時(shí)發(fā)現溫暖湖區中的藍藻門(mén)（Cyanobacteria）和放線(xiàn)菌門(mén)（Actinobacteriota）的豐度更高，但變形菌門(mén)（Proteobacteria）的豐度卻更低。這是因為隨著(zhù)溫度升高，微生物網(wǎng)絡(luò )中的核心物種會(huì )相應變化，從能抑制氨基酸和糖類(lèi)碳利用的氫桿菌屬（Hydrogenophaga）和紅桿菌科（Rhodobacteraceae）轉變成能促進(jìn)幾乎所有碳利用的菌屬CL500-29-marine-group，從而使得溫暖湖區中的微生物群落大量利用碳物質(zhì)。該研究結果表明，中國五大湖區的溫度梯度能夠驅動(dòng)微生物群落組成的改變進(jìn)而規律性調節湖泊微生物的碳利用，這預示著(zhù)在氣候變暖的條件下，微生物可能會(huì )降低湖泊的碳封存能力。 

　　該研究得到了中國科學(xué)院戰略性先導科技專(zhuān)項（A類(lèi)）和國家自然科學(xué)基金等項目的聯(lián)合資助。研究工作由水生所、生態(tài)環(huán)境研究中心以及中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）、劍橋大學(xué)等單位合作完成。水生所博士研究生郭瑤為第一作者，周巧紅研究員和王培副研究員為通訊作者。