冰前湖，与冰川末端紧密相连，是揭示全球气候变化与区域响应的重要信息载体。冰前湖由于低温、贫营养和强辐射等特性，少有高等生物存活，但在这样的环境中栖息着大量的微生物。近半个世纪以来，气候变暖和冰川加速消融正在显著改变冰前湖的水文和物理化学条件，包括湖泊冰盖时间缩短、表层湖水变暖以及与冰川的水文连接丧失等。气候变暖导致的冰前湖环境条件的变化影响湖泊中微生物群落的组成和多样性，进而影响微生物群落的生态功能。因此，了解气候变暖如何影响冰前湖微生物群落生物多样性是冰冻圈生态学的重要研究领域。
近期，中国科学院青藏高原研究所环境变化与多圈层过程团队刘勇勤研究员等通过时空置换方法，研究了青藏高原年平均气温跨度近7℃的22个冰前湖中的浮游细菌群落，深入探讨了气候变暖如何影响冰前湖微生物群落生物多样性模式的机理。
研究结果表明，年均温是影响青藏高原冰前湖浮游细菌生物多样性的关键因素。年均温升高增加了冰前湖浮游细菌物种丰富度，降低了冰前湖浮游细菌β多样性。随着年均温升高，少量喜冷物种数量减少，大量喜暖物种数量增加，可能是冰前湖微生物生物多样性发生变化的重要原因。喜冷物种对环境的适应性较差，喜暖物种表现出更广泛的环境可塑性。该研究对了解冰前湖浮游细菌生物如何维持多样性非常重要，为预测它们对当前和未来气候变化的反应提供了宝贵依据。随着气候持续变暖，对特定物种类群的扩散能力、环境适应性和表型可塑性等特征开展长期监测将有助于预测冰前湖微生物生物多样性变化轨迹。
上述研究成果以“Temperature-driven shifts in bacterioplankton biodiversity: Implications for cold-preferred species in warming Tibetan proglacial lakes”为题，在国际学术期刊《Water Research》上发表。我所刘克韶助理研究员为论文第一作者，刘勇勤研究员为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目（2021YFC2300904）、“一带一路”国际科学组织联盟联合研究合作专项（ANSO-CR-KP-2021-04）和国家自然科学基金（42330410和42222105）等支持。
原文链接： https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122263
图1 青藏高原冰前湖浮游细菌群落的分布模式和驱动因素
图2 青藏高原冰前湖浮游细菌丰富度的空间变化和影响因素
图3 冰前湖中响应年均温变化的喜冷物种和喜暖物种组成
图4 喜冷物种和喜暖物种的环境适应性
