水库被认为是大气甲烷的重要来源。通过大坝的建设和蓄水引起的水动力学变化促进了内源有机碳的产生和沉降，最终调节了水库碳的循环和甲烷（CH4）的排放。内源有机质主要来源于浮游植物的初级生产，因此浮游植物在有机碳（OC）循环中扮演重要角色。然而，在微微型浮游植物参与OC循环下的CH4动力学还知之甚少。在这里，我们基于流式细胞术和扩增子测序手段，从两个维度（垂向和纵向）研究了长江上游主河道溪洛渡（XLD）、向家坝（XJB）和三峡水库（TGR）的微微型浮游植物、颗粒有机质（POC）的来源和CH4的时间变化特征，以阐明微微型浮游植物对CH4的影响。多个端元的同位素混合模型结果表明丰水期（7月）和枯水期（11月）表层水体POC主要来自异源，而枯水期底层POC主要来自自源浮游植物。结合自源与异源POC（POCauto和POCallo）沿水库纵向的变化，我们发现尽管上游输入了大量的POCallo，但相比于异源POC，但自源POC更能刺激表层CH4的排放。7月微微型浮游植物大量繁殖导致XJB库中水下（>0.05 m）的CH4浓度增加了约2倍。结合环境参数，我们发现在水库中段，微微型浮游植物中的泛化种和多样性的增加均抑制了表层CH4的排放。本研究证实了微微型浮游植物对大型水库CH4的影响，为更好地了解河流筑坝的生态影响提供了依据。