熱融湖塘是多年凍土融化后形成的典型地貌，同時也是陸地生態系統重要的大氣甲烷（CH4）排放源。熱融湖塘釋放的CH4主要源自沉積物，是微生物介導的厭氧代謝過程的終端產物。?
中國科學院植物研究所以青藏高原多年凍土區廣泛分布的熱融湖塘為研究對象，通過大尺度野外調查、室內培養實驗、穩定同位素技術、擴增子與宏基因組測序等手段闡明了熱融湖塘沉積物微生物群落結構與功能特征及其與CH4產生的關聯機制。
研究發現，熱融湖塘深度與鹽堿度是影響沉積物微生物結構和功能的關鍵因素。在較深的湖塘中，以乙酸代謝途徑為主的產CH4菌豐度更高。在受高pH脅迫的淺湖中，II型CH4氧化菌的CH4產生量降低近10倍。此外，在受鹽堿度共同脅迫的湖塘中，硫酸鹽還原菌及其編碼的異化硫酸鹽還原基因顯著富集，抑制了凈CH4生成。
進一步研究發現，沉積物有機質碳氮供給、關鍵微生物類群與功能共同導致熱融湖塘CH4產生量的空間變異。微生物之間的交互作用在調節熱融湖塘CH4產生過程中起著關鍵作用。
相關研究成果在線發表在《中國科學：生命科學》（SCIENCE CHINA Life Sciences）上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金的支持。