微生物在大尺度上的多樣性格局，對預測全球生態系統如何響應氣候變化是至關重要的。盡管淡水生態系統作為受氣候變化威脅最嚴重的生態系統之一，但是目前對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識。

近日，中國科學院南京地理與湖泊研究所研究員王建軍及其團隊通過研究亞歐山地溪流生物膜中的細菌、古菌以及真菌等微生物，發現氣候對微生物功能基因多樣性的大陸尺度格局具有調控作用。具體表現為：功能基因多樣性在氣候因子的調控作用下隨著海拔升高而單調下降，而功能基因群落組成隨著海拔增加而單調增加，這一模式在挪威、西班牙和中國等多個研究區域得到驗證。

在此基礎上，通過模型預測，他們發現在未來的氣候模式下，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生在中高緯地區；與現狀相比，這些地區在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動因素，并且通過模型預測了未來氣候情景下亞歐大陸河網中微生物的功能多樣性變化。相關研究成果發表在《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，新近相繼發現了地質過程對山地植物和微生物多樣性與生態系統功能的影響、揭示了山地水體生物群落特異性的分布規律等。相關研究成果分別發表在《ISME雜志》和《全球生態學和生物地理學》。

全球生態學和生物地理學相關研究工作得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃以及中國科學院前沿重點項目等聯合資助。

相關論文信息：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