湖泊和水庫是城鎮居民重要的供水水源，近十多年來面臨生態系統退化、物種多樣性下降、綜合水質惡化等一系列生態問題。浮游細菌是湖庫生態系統結構的主要組成部分，在保障物質循環和維持生態平衡等方面發揮極其關鍵的主導作用。長期以來對浮游細菌的研究更多關注的是優勢細菌類群，忽視了多樣性高而豐度低的稀有細菌類群。稀有細菌是在近幾年高通量測序技術相對成熟以后才逐漸被微生物學家所確認和認識，然而人們對稀有細菌在淡水生態系統中的多樣性和地理分布規律還知之甚少。
中國科學院城市環境研究所水生態健康研究組楊軍團隊利用高通量測序技術和現代多元統計分析方法，對我國東部5個區域42個湖庫的優勢和稀有浮游細菌的群落生態和生物地理分布進行了研究，取得以下研究結果：1）稀有和優勢細菌群落的生物地理分布格局大致相似，都呈現顯著的距離遞減規律；表明稀有細菌的分布并不是隨機的，可能受到與優勢細菌相似的歷史和生態過程的影響。2）稀有和優勢細菌地理分布存在一些不同特征，例如稀有細菌群落呈現出更強的距離遞減關系，細菌豐度和分布范圍顯著正相關；說明與優勢細菌相比，稀有細菌的地理分布更受限制。3）影響稀有和優勢細菌空間分布的環境和地理因子不同，例如稀有細菌與水深顯著相關，優勢細菌與水溫顯著相關；稀有細菌主要受局域環境因子控制，優勢細菌受區域地理因子影響更大；暗示稀有和優勢細菌可能具有不同生態位，在生態系統中發揮不同的作用。
該研究為淡水稀有細菌群落具有地理分布格局提供了直接證據；提出環境因子和地理因子對區域稀有細菌地理分布共同影響，環境因子占主導作用的觀點。有助于進一步認知稀有和優勢細菌對湖庫微生物多樣性和生物地理分布的貢獻，為解析浮游細菌對維持水生態系統結構和功能穩定性等問題提供新的研究視角。相關論文The biogeography of abundant and rare bacterioplankton in the lakes and reservoirs of China 已于3月6日在線發表于國際微生物生態學領域學術期刊The ISME Journal。該論文由助理研究員劉樂冕等人完成，通訊作者是研究員楊軍。
該研究得到了國家重大科學研究計劃、國家自然科學基金、福建省杰出青年科學基金、中科院城市環境研究所青年人才領域前沿項目資助。
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