Significance China has launched six key ecological restoration projects since the late 1970s, but the contribution of these projects to terrestrial C sequestration remains unknown. In this study we examined the ecosystem C sink in the project area (∼16% of the country’s land area) and evaluated the project-induced C sequestration. The total annual C sink in the project area between 2001 and 2010 was estimated to be 132 Tg C per y, over half of which (74 Tg C per y, 56%) was caused by the implementation of the six projects. This finding indicates that the implementation of the ecological restoration projects in China has significantly increased ecosystem C sequestration across the country.

Upwelling, a common oceanographic event, can make great contributions, directly or indirectly, to deep ocean carbon sequestration. However, the extent of its contribution indirectly depends on the composition of microbial communities and the interactions between bacterioplankton and other microorganisms. This study provides insights into the influence of upwelling on bacterioplankton at the whole community level and predicts their potential functional profiles. The α diversity of the bacterial community exhibited no significant differences between the upwelling area and non-upwelling area, while the community composition varied clearly in different habitats. Proteobacteria, Cyanobacteria, Bacteroidota, Firmicutes, and Actinobacteria were the five dominant phyla in all of the habitats. The proportions of members of Firmicutes were increased whereas Cyanobacteria were reduced in upwelling water. However, the percentage of Cyanobacteria was enhanced in the upwelling deep water. Functional genes that are involved in signal transductions, which belong to environmental information processing, were more active in upwelling surface water than in the other habitats. Closer and more complex relationships between bacterioplankton and microbial eukaryotes were found in the upwelling area, which altered with the variation of the external environmental conditions. Cyanobacteria showed a positive correlation with microbial eukaryotes in upwelling deep water. Combined with the high proportions of Cyanobacteria in upwelling deep water, this might be strong evidence that Cyanobacteria contribute to a deep ocean carbon sink. Overall, our study reveals the impacts of upwelling on the bacterial community composition, metabolic functions, and microbial interactions, which are significant to further understanding the carbon sink effects of upwelling.

Global change mediated shifts in ocean temperature and circulation patterns, compounded by human activities, are leading to the expansion of marine oxygen minimum zones (OMZs) with concomitant alterations in nutrient and climate-active trace gas cycling. While many studies have reported distinct bacterial communities within OMZs, much of this research compares across depths rather with oxygen status and does not include eukayrotic microbes. Here, we investigated the Bay of Bengal (BoB) OMZ, where low oxygen conditions are persistent, but trace levels of oxygen remain (< 20 μM from 200 to 500 m). As other environmental variables are similar between OMZ and non-OMZ (NOZ) stations, we compared the abundance, diversity, and community composition of several microbial groups (bacterioplankton, Labyrinthulomycetes, and fungi) across oxygen levels. While prokaryote abundance decreased with depth, no significant differences existed across oxygen groups. In contrast, Labyrinthulomycetes abundance was significantly higher in non-OMZ stations but did not change significantly with depth, while fungal abundance was patchy without clear depth or oxygen-related trends. Bacterial and fungal diversity was lower in OMZ stations at 500 m, while Labyrinthulomycetes diversity only showed a depth-related profile, decreasing below the euphotic zone. Surprisingly, previously reported OMZ-associated bacterial taxa were not significantly more abundant at OMZ stations. Furthermore, compared to the bacterioplankton, fewer Labyrinthulomycetes and fungi taxa showed responses to oxygen status. Thus, this research identifies stronger oxygen-level linkages within the bacterioplankton than in the examined microeukaryotes.

The study of heterotrophic protists in the ocean is still in its early stages, compared to other microorganisms such as bacteria, archaea, and photoautotrophic protists. Labyrinthulomycetes protists (LP) are a type of unicellular protists that are widely distributed in global waters and have the potential to produce high-value products. In this study, the abundance, diversity, and community structure of LP in the coastal zone of Hainan Island in the South China Sea were investigated through quantitative PCR and high-throughput sequencing. The results showed that LP abundance varied by location and depth, with the highest levels (37.3 × 103 copies/L) found in the middle layer offshore and the lowest (0.386 × 103 copies/L) in the bottom layer offshore. The middle layer (chlorophyll maximum layer) had higher LP abundance both inshore and offshore than the surface and bottom layers. Interestingly, the highest LP richness and diversity was found in the inshore bottom. There was a significant difference in LP abundance between the offshore surface and bottom layers. The LP community was dominated by the genus Aplanochytrium, and four different ecotypes were identified. Additionally, the genus Aurantiochytrium had different cooperative and competitive strategies with bacteria in different habitats. This study sheds light on the abundance and community structure of LP in the coastal zone of Hainan Island, explores the potential interactions between LP and bacterial populations, and raises questions about the potential differentiation of LP ecotypes.