针对极地深海沉积物、海冰/水、企鹅粪便等众多特殊环境样品开展了细菌、浮游真核生物等微生物群落结构进行了深入分析；在南极菲尔德斯半岛与北极王湾等极地陆地与近岸生态系统展开生态要素的常年观监测，掌握其中的主要生态类群小尺度年际变化特征。发现以玫瑰杆菌支系为代表的细菌、以亚硝化短小杆菌为代表的古菌，在北极王湾海洋生态系统的硫、氮等元素的循环中扮演着重要角色。水文环境不但影响微生物群落的组成，也影响着微生物的生态学功能。古菌群落组成与细菌群落组成，受不同的环境因素驱动。针对泛北极海域沉积环境微生物群落结构与细菌脱甲基和DMS产生基因，阐明了古菌和细菌在泛北极海洋生物地化循环中的重要潜在作用，及玫瑰杆菌通过脱甲基和裂解途径在表层海水DMSP分解代谢中的重要作用。对南、北极雪藻现场地物光谱勘测，借助高分卫星获取雪藻遥感光谱特征，初步对南极长城站附近区域雪藻分布面积及生物量进行定量分析。

图1 王湾浮游微生物群落组成、生态功能基因分布及其环境相关性（刘会军等，2020；Zeng et al., 2016; 2021）

上述成果围绕极地微生物中小尺度生态过程、指示性生物类群与功能、基因功能研究等前沿科学问题，发展了极地微型浮游生物多样性、生态动力学研究基础。

相关代表性论文：

（1） Zeng YX, Yu Y, Li HR, Luo W (2017) Prokaryotic community composition in Arctic Kongsfjorden and Sub-Arctic Northern Bering Sea sediments as revealed by 454 pyrosequencing. Frontiers in Microbiology, 8:2498. doi: 10.3389/fmicb.2017.02498.

（2） Zeng YX, Qiao ZY (2019) Diversity of dimethylsulfoniopropionate degradation genes reveals the significance of marine Roseobacter clade in sulfur metabolism in coastal areas of Antarctic Maxwell Bay. Current Microbiology, 76(9): 967-974. doi: 10.1007/s00284-019-01709-5.

（3） Zeng YX (2019) Phylogenetic diversity of dimethylsulfoniopropionate-dependent demethylase gene dmdA in distantly related bacteria isolated from Arctic and Antarctic marine environments. Acta Oceanologica Sinica, 38(8): 64-71. doi: 10.1007/s13131-019-1393-7.

（4） W Luo, HT Ding, HR Li, ZQ Li, KY Huang, WY Zhao, Y Yu, YX Zeng. 2020. Molecular diversity of the microbial community in coloured snow from the Fildes Peninsula (King George Island, Maritime Antarctica). Polar Biology. DOI 10.1007/s00300-020-02716-0

（5） Zeng YX, Zhang YH, Li HR, Luo W (2020) Complete genome of Sulfitobacter sp. BSw21498 isolated from seawater of Arctic Kongsfjorden. Marine Genomics, 53: 100769. doi: 10.1016/j.margen.2020.100769.