干旱区湖泊对全球气候变化高度敏感，其生态结构变化可能影响湖泊生态系统的稳定性和功能。过去60余年来，中国西北干旱区气候经历了由“暖干”向“暖湿”的转型，并显著改变了湖泊水位、盐度和营养盐条件。然而，这一水文气候转型如何影响湖泊微生物稳定性及功能潜力，仍缺乏系统认识。

   近日，中国科学院南京地理与湖泊研究所汤祥明副研究员、龚志军研究员等以中国西北干旱区最大的内陆淡水湖——新疆博斯腾湖为模式生态系统，整合了1958−2022年的长期气象与水环境数据、相隔约10年的野外微生物群落调查，以及模拟未来气候情景的中尺度实验，系统评估了气候驱动的水环境变化对微生物多样性、群落构建、生态稳定性和功能潜力的影响。

    研究发现，博斯腾湖由暖干期向暖湿期转变后，湖泊水位升高，盐度和总氮降低，促进了细菌和真核微生物群落的重组。两类微生物的多样性总体升高，群落构建均表现为同质选择增强和扩散限制减弱，但细菌与真核微生物在优势类群更替及响应幅度上存在差异，表明二者对“暖湿化”呈现共同但不同步的响应（图1）。

    “暖湿化”降低了细菌和真核微生物域内共现网络的复杂性、群落组成稳定性和网络结构稳定性，却显著增强了二者之间的跨域联系（图2）。尽管微生物群落组成和网络结构发生明显变化，广谱宏基因组功能组成未检测到显著的阶段性变化，表现出一定的功能缓冲效应，氮循环功能主要表现为路径特异性重分配。

    多维关联分析进一步表明，微生物多样性升高与稳定性下降、功能冗余增强同时发生，提示功能冗余和功能类群替代可能缓冲群落重组对生态功能的影响，而增强的跨域耦合可能提供潜在的补偿性互作（图3）。

    总体而言，“暖湿化”并非简单地促进或抑制湖泊微生物，而是引发了一个多维度的生态重组过程，即微生物多样性升高、域内网络稳定性下降、跨域互作增强，但广谱功能潜力相对稳定。研究将区域气候转型、水位和水化学变化与微生物群落构建、生态网络重连及功能补偿联系起来，为认识西北干旱区湖泊生态系统应对未来气候变化的机制提供了新的微生物学证据。

图1. 暖干期和暖湿期细菌及真核微生物的群落变化与构建机制

图2. 暖干期和暖湿期细菌、真核微生物域内网络及二分网络变化

图3. “暖湿化”背景下微生物多样性、稳定性与功能潜力之间的关系

    上述研究成果以Warm-wet transition restructures arid lake microbiomes and functional potential为题，发表在iMeta系列期刊iMetaOmics。论文第一作者为博士生申震，汤祥明副研究员、龚志军研究员为共同通讯作者。

    文章信息：Shen, Z., Li, X., Gong, Z.*, Hu, Y., Cai, Y., Shao, K., Gao, G., Martin, R. M., Tang, X.* (2026). Warm-wet transition restructures arid lake microbiomes and functional potential. iMetaOmics, e70119. doi:10.1002/imo2.70119