青藏高原由于其獨特的地理環境與自然條件，造就了中國特有的大面積、高海拔的濕地生態系統。青海和西藏的濕地面積分別位居全國第一和第二，合計超過14.7萬km2，其中沼澤7.7萬km2，湖泊4.5萬km2，河流2.3萬km2。這些濕地具有諸多重要的生態功能，對我國甚至亞洲的水資源和水環境安全有重要影響。通過反硝化削減氮素污染是濕地的關鍵生態功能之一，近年來也受到全球高度關注。反硝化過程由微生物介導，它能將NO3-和NO2-還原成N2和少量N2O并釋放到大氣中。盡管我們對青藏高原濕地的反硝化過程已有一些了解，但對濕地反硝化微生物的分布格局和群落構建機制還缺乏清晰認識。
武漢植物園濕地生態學學科組的江曉亮、劉文治、劉貴華和環境基因組學學科組楊玉義等科研人員展開合作，以青藏高原36個典型的沼澤、湖泊和河流濕地為對象，研究了土壤或底泥反硝化微生物的群落結構及構建機制。結果發現，不同類型濕地的反硝化微生物豐度沒有顯著性差異，但河流的反硝化微生物多樣性要高于沼澤和湖泊。反硝化微生物的豐度和多樣性與土壤溫度、含水率、碳氮含量等因素密切相關，而群落物種組成主要受電導率、土壤溫度和水深等環境因素的影響（圖1）。方差分離分析發現空間距離對nirS型反硝化微生物群落構建的影響高于其對nirK型反硝化微生物群落構建的影響，但環境過濾在nirK型反硝化微生物群落的構建中起主導作用（圖2）。研究結果表明青藏高原濕地反硝化微生物的分布格局及群落構建是由隨機和決定性過程共同驅動。研究結果有助于加深理解微生物群落在濕地生態功能形成和維持中的重要作用。
該研究結果以“The roles of environmental variation and spatial distance in explaining diversity and biogeography of soil denitrifying communities in remote Tibetan wetlands”為題發表于學術期刊FEMS Microbiology Ecology。該研究得到中國科學院青年創新促進會（2017388和2015282）和科技基礎性工作專項（2014FY210700）支持。
論文鏈接：https://academic.oup.com/femsec/article/96/5/fiaa063/5818761
圖1 反硝化微生物群落組成與環境因子間相關性分析
圖2 環境因子和空間距離在反硝化微生物群落構建中的相對貢獻
