磷（P）因与湖泊富营养化、藻类水华以及水质改善等事件密切相关而在全球范围内备受关注，一度被认为是生态系统生产力最重要的限制因子。作为生命体必需的营养素，P 很大程度上影响着微生物群落的时空变化。在自然系统中，由于微生物的代谢作用，P 能够以有机磷（Po）和无机磷（Pi）的形式运动、转化和再生，从而实现磷循环。然而，微生物群落与磷循环过去大多被平行研究而忽略了二者之间的互作关系，特别是在高原湖泊中。值得注意的是，高原湖泊和微生物均敏感地响应气候变化，且P 能够很好地在生物和非生物之间穿梭。因此，微生物介导的磷循环很可能是驱动高原湖泊富营养化而响应气候变化的潜在原因。本研究以红枫湖和阿哈湖两个高原湖泊为研究对象，利用Hupfer 法对沉积物P 进行资源分划，从而探究P 组分的垂向分布格局以及它们对细菌和古菌群落演替的影响。基于Baselga 研究框架，将总β 多样性划分为物种周转与嵌套，进而深入剖析磷组分对细菌和古菌总β 多样性及其周转与嵌套组分的相对贡献。此外，通过共现网络、PICRUSt2 和HT-qPCR 等技术，全面分析浮游细菌群落及其磷代谢功能如何响应藻类生消。本研究为深入理解高原湖泊磷循环的生物地球化学过程提供了很好的理论支撑，所得主要结果如下：
（1）在红枫湖与阿哈湖中，细菌和古菌的群落组装主要由确定性过程主导。阿哈湖中细菌多样性沿深度呈单调递减模式，而古菌多样性在两湖中呈U 型或驼峰型模式。大体上，细菌和古菌多样性主要受HCl-TP、NH4Cl-TP 和STP 影响。两湖中细菌和古菌的群落不相似性呈现出一致增长的平行模式，这主要归因于NH4Cl-Pi、BD-Pi 和HCl-Pi 等Pi 组分的环境选择。相比Po 组分，Pi 组分对细菌和古菌的多样性与群落组分具有更高的直接或间接作用。
（2）对于细菌和古菌，总β 多样性及其周转和嵌套组分沿沉积物深度显著增加。有趣的是，关于总β 多样性和物种周转，细菌与古菌呈现出显著的平行模式，这得到了相似性生态过程（如环境选择）的很好支持。对于两种微生物类群，总β 多样性和物种周转在红枫湖中主要受NaOH-Pi 和STP 的限制，而在阿哈湖中主要受BD-TP 和HCl-Pi 的影响。与Po 组分相比，Pi 组分对细菌β 多样性的纯效应更大。关于β 多样性，Po 组分对古菌的纯效应比对细菌高，暗示着古菌可能与Po 矿化有关。
（3）浮游细菌的群落组成在不同的藻类生消期存在显著差异，且其多样性在藻类恢复期最高，在藻类爆发期最低。有趣地是，浮游细菌多样性越高，其群落稳定性越低。在藻类生消过程中，变形菌门的优势地位逐渐被放线菌门取代。与其他属相比，红球菌属呈现出较高的相对丰度。作为放线菌门的优势属，红球菌属主导着藻类生消的全过程，能有效促进Ca-P 溶解。在藻类生消过程中，浮游细菌的共现网络及其与环境因子之间存在明显的时间动态，表明藻类增殖会改变浮游细菌的群落结构以及其周边的生态环境。
（4）藻类生消过程中检测到高丰度的glpQ 或ugpQ、guaB、ppx、nrdA、pyrF、pstS、prsA、ppk、ppa、pyk 和ppc 基因，且其丰度在藻类爆发期最高，恢复期和休眠期次之，衰退期最低。藻类生消过程中浮游细菌的丙酮酸代谢丰度最高，其次是嘧啶代谢、氧化磷酸化、嘌呤代谢和戊糖磷酸途径。相比其他时期，这些P 代谢途径大体上在爆发期丰度更高。浮游细菌在爆发期通过激活gcd 调控葡萄糖酸分泌以溶解Ca-P，并激活ppx 调节(p)ppGpp 代谢以应对溶解氧等环境胁迫。对于Po 矿化，浮游细菌在藻类休眠期和恢复期主要通过分泌C-P 裂解酶来实现，而爆发期主要通过激活phoD、phoX、bpp 和cphy。此外，藻类爆发期浮游细菌激活ppk 来促进体内Poly-P 的合成，这将有助于湖泊由富营养状态趋向中营养状态。
本研究系统地揭示了高原湖泊沉积物中磷组分对微生物群落垂向演替的影响，深入分析了驱动微生物群落变化的具体磷组分，填补了过去研究中TP 的具体组分对微生物演替影响的知识空白；解析了磷组分对微生物总β 多样性及其周转与嵌套组分的驱动作用，深入剖析了磷是如何驱动微生物群落变异的，加强了对微生物和磷互馈关系的科学理解；探讨了藻类演替过程中浮游细菌群落的时间动态，证实了浮游细菌与藻类之间存在内在联系，为研究生态系统的多样性效应提供了理论依据；探究了高原喀斯特湖泊中浮游细菌磷代谢功能对藻类生消的响应，阐明了浮游细菌对湖泊富营养化和藻类水华的重要性，为改善湖泊水质提供了很好的微生物视角。