山地生态系统是地球上典型的脆弱生态系统之一，正处在受全球环境变化影响的最前沿，是全球环境变化研究的热点地区、生态保护与恢复的关键区域。赤道附近两座著名的独立山峰乞力马扎罗山和钦博拉索山尤为重要，它们分别位于非洲坦桑尼亚和南美洲厄瓜多尔。受全球变化影响，乞力马扎罗山的生态环境和生物多样性表现一定程度的退化，如主峰冰川消融现象日益严重。过去的80年内，冰川萎缩80%以上，甚至可能会在2033年完全消失；此外，土地利用强度持续增加，进一步加剧着乞力马扎罗山区生物多样性丧失等问题。

250多年来，山地环境为植物和动物群落梯度研究提供了经典的自然系统模型，然而微生物群落的海拔梯度研究相对滞后。最近10多年，山地环境微生物组的探索取得了长足的进展，但是在热带区域相关研究仍然较为匮乏。

中-非中心研究项目团队，南京地理与湖泊所王建军研究员受邀系统整合分析了全球典型山地湖泊、河流和土壤等生境中微生物多样性文献资料，对238个山地微生物多样性数据集进行综合论述；通过归纳比较山地水体和陆地生态系统，发现微生物群落组成常常具有沿着山地垂直气候带（即温度梯度）分布的生物区系（图1），表现出经典的距离衰减规律，即空间距离越近的微生物，其群落结构越相近。此外，微生物群落的特异性呈现U型的垂向分异规律，即高海拔和低海拔的群落结构最为特殊；然而，微生物alpha多样性的垂向分异规律在不同生境和生物类群之间仍存在差异。整体而言，陆地和水体微生物的群落形成均主要受到确定性过程的影响，陆地生态系统多样性的驱动因子主要为pH、温度和植被特征，而水体生态系统中则为温度、pH和磷酸盐。

图1 微生物群落沿着山地垂直气候带的区系分布

该研究系统回顾、总结和展望了山地环境微生物组和功能的研究现状（图2），为非洲山地微生物资源和生态环境的保护和可持续利用提供了科学参考。

图2 山地微生物的前沿研究领域和核心问题

研究成果题目为“Embracing mountain microbiome and ecosystem functions under global change”，以综述的形式发表在经典期刊New Phytologist。王建军研究员为第一作者和通讯作者，共同第一作者包括胡盎副教授和博士生孟凡凡。该成果受到国家自然科学基金等项目资助，同时得到中-非联合研究中心的研究项目支持。

图3 王建军研究员（右）在乞力马扎罗山开展野外研究（2020年3月）