在過去幾十年中，微生物多樣性的空間格局在區(qū)域、大洲甚至全球尺度上已開展了廣泛研究，盡管大量證據(jù)表明多數(shù)微生物物種也具有與大型生物相似的生物地理格局，但是人們對于驅動微生物生物地理格局的重要生態(tài)學過程還亟待探究。距離-衰減格局是自然界最普遍和重要的生物多樣性格局之一，由于其對關鍵生態(tài)學過程的敏感性，是驗證生態(tài)學理論和機理的重要手段。已有研究發(fā)現(xiàn)在不同生境和物種分類水平上，細菌均呈現(xiàn)顯著的距離-衰減關系，這種多樣性格局的產生一般歸因于兩種機制，即基于生態(tài)位理論的確定性過程和基于中性理論的隨機過程。
Vellend于2010年提出了用于解釋生物多樣性格局的一種新的群落生態(tài)學理論，認為物種多樣性和組成格局主要由四個過程影響（selection，dispersal，drift and speciation），這一理論集成了以往關于群落生態(tài)學研究的理論模型，將物種多樣性格局的形成歸因于這四個過程之一或者聯(lián)合作用。
基于這一理論框架，中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所生態(tài)化學計量組王曉波博士依托我國北方草地干旱區(qū)約4000km的東西樣帶調查，系統(tǒng)比較了545個取樣點所覆蓋的四個不同生境類型（高寒草原、荒漠、荒漠草原和典型草原）的土壤細菌（分別以97% 和 99% 的物種分類標準）距離-衰減格局、以及地理距離vs. 環(huán)境因素的相對貢獻差異，探討了不同過程的相對重要性與細菌多樣性格局的聯(lián)系。
結果表明：（1）細菌群落和主要優(yōu)勢類群在生境內均呈現(xiàn)顯著的距離-衰減關系，但生境間距離-衰減曲線的斜率和常數(shù)不同，細菌beta多樣性格局及其地理距離和環(huán)境因素的相對重要性都具有明顯的生境特異性。（2）細菌主要優(yōu)勢屬豐度及其分布在不同生境間也具有顯著的差異性。（3）生境特異性的細菌多樣性格局和驅動因素即使在相似的生境空間尺度下依然存在。（4）高寒草原細菌具有較高的距離-衰減率，由強的環(huán)境異質性驅動，選擇過程因而對細菌多樣性格局起支配作用；荒漠生境細菌只受到地理距離的影響，受到明顯的擴散限制，因此主要受隨機擴散和漂變過程的影響；荒漠草原和典型草原細菌未受到明顯的擴散限制；選擇過程可能是驅動干旱區(qū)草地微生物多樣性格局的重要機制。
該研究成果以“Habitat-specific patterns and drivers of bacterial -diversity in China’s drylands”為標題被Nature出版集團旗下子刊、國際微生物生態(tài)學頂級期刊The ISME Journal 于2017年3月10日在線發(fā)表，通訊作者為韓興國研究員。
該研究工作主要得到了中科院先導科技專項（B類）和國家自然科學基金等項目的資助。
圖S1：我國北方干旱區(qū)草地61個取樣點及其生境劃分
圖1. 四個不同生境和整個研究區(qū)域的細菌群落距離-衰減關系
圖2. 細菌24個優(yōu)勢屬在四個不同生境中的豐度和分布
圖3. 細菌12個優(yōu)勢屬相對豐度在沿不同生境的變化
