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通过对全球 152 条冰川补给溪流（GFSs）的底栖生物膜进行研究，揭示了其细菌微生物组的多样性、生物地理格局及其驱动因素。冰川补给溪流的重要性与现状：山地生态系统易受气候变化影响，冰川及其补给的溪流是其典型代表。冰川补给溪流在全球水资源供应和生态系统服务中具有重要作用，但气候变暖导致冰川退缩，威胁其生态系统服务和生物多样性。然而，目前对冰川补给溪流微生物组的研究多局限于局部，缺乏全球系统性研究。样本采集：于 2019 - 2022 年从全球 11 个主要山脉的 152 条冰川补给溪流采集底栖生物膜样本，同时测量溪流和沉积物的理化特性、冰川指标，确定微生物生物量。DNA 提取与测序：提取沉积物 DNA，扩增细菌 16S rRNA 基因的 V3 - V4 高变区并测序，部分样本进行全基因组鸟枪法测序。数据分析：进行多样性分析（包括 γ、α 和 β 多样性）、距离衰减模式分析、方差分解、群落组装过程和系统发育分析以及 KEGG 功能分析。3 研究结果
冰川补给溪流水温接近冰点，沉积物不稳定，夏季水体浑浊、光照有限，冬季黑暗期长，整体营养贫瘠，但不同区域的溪流受集水区地质和沉积矿物学影响，在 pH 和离子等方面存在差异。
底栖 GFS 细菌组成与其他冰冻圈生态系统（冰川冰尘、冰前湖和永久冻土土壤）有显著差异，功能潜力（基于 KEGG 通路）也不同，生物膜形成相关通路驱动了这种差异。全球多样性：细菌跨越 44 个门，有大量未分类物种，采样具有代表性，α 多样性（观察到的丰富度和 Shannon H 值）介于其他冰冻圈生态系统和全球土壤之间，群落由少数丰富 ASV 主导，稀有 ASV 相对较少，ASV 丰富度随海拔升高和冰川覆盖度增加而降低，但功能多样性与 ASV 丰富度的海拔梯度变化不一致。空间结构：群落间差异大，β 多样性在山脉内部和之间均较高，且细菌组成存在明显生物地理格局，南北半球差异显著，山脉间聚类明显，由众多指示 ASV 驱动，功能组成的空间格局不明显，结构与功能潜力可能解耦。62.2% 的 ASV 为山脉特异性，相对丰度较低但对 β 多样性贡献大，25.2% 的 ASV 为单一 GFS 独有，特异性在新西兰南阿尔卑斯山和厄瓜多尔安第斯山最高，体现了空间隔离和选择压力对生物地理格局的影响。微生物组由少数优势门和属主导，仅 0.42% 的 ASV 为核心 ASV，相对丰度较高，核心、特异性和指示性 ASV 在分类学上有重叠，部分属在其他冰冻圈生态系统中也常见。生物地理格局驱动因素：GFS 微生物组在空间上呈结构化，距离衰减模式显著，空间效应（地理隔离和扩散限制）对 β 多样性影响最大，其次是环境过程（集水区地质和大气过程相关），功能潜力的生物地理格局不明显，支持群落功能冗余的观点。微生物组系统发育地理：扩散限制是最主要的群落组装过程，其次是生态漂移和同质选择，同质选择在一些类群中占主导，且在地理距离上不变，扩散限制随山脉内 GFS 间距离增加而更重要，β 多样性主要发生在系统发育树末端密切相关的类群间，一些属存在微多样性，对生态位空间优化和生物地理格局有贡献。4 研究结论
冰川补给溪流的细菌微生物组在分类和功能上与其他冰冻圈微生物组不同，具有高区域特异性和局部独特性，其结构受扩散限制和环境选择影响，核心小，生物地理格局由少数优势但微多样的类群内变化产生，功能冗余可能有助于细菌应对环境波动，但气候变暖可能威胁特定 ASV，本研究为未来相关研究提供了参考。
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