热融湖塘是多年冻土融化后形成的典型地貌，同时也是陆地生态系统重要的大气甲烷（CH₄）排放源。热融湖塘释放的CH₄主要源自沉积物，是微生物介导的厌氧代谢过程的终端产物。 

凯发k8植物研究所以青藏高原多年冻土区广泛分布的热融湖塘为研究对象，通过大尺度野外调查、室内培养实验、稳定同位素技术、扩增子与宏基因组测序等手段阐明了热融湖塘沉积物微生物群落结构与功能特征及其与CH₄产生的关联机制。

研究发现，热融湖塘深度与盐碱度是影响沉积物微生物结构和功能的关键因素。在较深的湖塘中，以乙酸代谢途径为主的产CH₄菌丰度更高。在受高pH胁迫的浅湖中，II型CH₄氧化菌的CH₄产生量降低近10倍。此外，在受盐碱度共同胁迫的湖塘中，硫酸盐还原菌及其编码的异化硫酸盐还原基因显著富集，抑制了净CH₄生成。

进一步研究发现，沉积物有机质碳氮供给、关键微生物类群与功能共同导致热融湖塘CH₄产生量的空间变异。微生物之间的交互作用在调节热融湖塘CH₄产生过程中起着关键作用。

相关研究成果在线发表在《中国凯发k8：生命凯发k8》（SCIENCE CHINA Life Sciences）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然凯发k8基金的支持。

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热融湖塘沉积物甲烷释放的微生物机制