冰川生态系统包括冰上、冰内、冰下和冰前等不同生态系统。这些冰川生态系统位于冰川的不同位置，环境条件的差异塑造了不同的微生物群落。随着全球气候变暖，青藏高原冰川加速消融，将影响不同冰川生态系统的微生物群落和生态系统间的物质传输。研究不同冰川生态系统的微生物群落，有助于理解冰川生态系统间的连通性和转变，有助于预测冰川生态系统对下游的影响。
为此，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微生物溯源和网络稳定性分析等方法，比较了位于青藏高原廓琼岗日冰川不同区域的7种生境样品。探讨了冰上、冰下和冰前生态系统微生物群落物种组成、多样性和稳定性的差异，解析了冰上和冰下微生物对冰前生态系统的贡献差异。
研究结果表明，从冰上到冰下再到冰前，微生物群落的多样性上升，但是微生物互作网络的稳定性下降。在不同生境中，具有较强水文连通性的冰上径流、冰下融水和冰前湖水之间的微生物群落多样性和组成相似性更高，而水文连通性较弱的雪、冰尘和冰下沉积物和冰前湖沉积物之间的微生物群落多样性和组成差异较大，表明了冰川水文通道对微生物扩散的重要性（图3）。此外，通过网络稳定性和溯源分析发现，冰上和冰下对冰前生态系统的贡献差异（图4和5）。冰上生态系统主要向下游输出高丰度微生物类群，对冰前生态系统稳定性的贡献高于冰下生态系统；冰下生态系统主要向下游输出低丰度但多样化的微生物类群，对冰前生态系统的多样性上升的贡献更大。该研究有助于人们深入理解冰川生态系统的水文连通性，并进一步预测冰川退缩对下游生态系统的影响。
上述研究成果以“Supraglacial and subglacial ecosystems contribute differently towards proglacial ecosystem communities in Kuoqionggangri Glacier, Tibetan Plateau”为题，发表在《Communications Earth & Environment》上。我所在读博士生张志好为论文第一作者，刘勇勤研究员为通讯作者。该研究得到国家自然基金42330410和U21A20176项目共同资助。
论文信息：Zhang, Z., Liu, Y., Liu, K.et al. Supraglacial and subglacial ecosystems contribute differently towards proglacial ecosystem communities in Kuoqionggangri Glacier, Tibetan Plateau. Commun Earth Environ 5, 636 (2024).
论文链接：https://doi.org/10.1038/s43247-024-01809-6
图1 冰上和冰下对冰前生态系统不同影响图形摘要
图2 廓琼岗日冰川不同生态系统采样位点示意图
图3 不同冰川生境和生态系统间微生物群落多样性和结构差异
图4 微生物溯源分析结果：以冰上和冰下生境为微生物源，冰前生境为汇
图5 不同冰川生态系统微生物网络互作分析结果
