Los lagos húmicos (LH) son cuerpos de agua especiales (con alto contenido de materia orgánica, bajo pH y baja transparencia) que son fuentes importantes de principales gases de efecto invernadero. El conocimiento sobre los potenciales funcionales microbianos y las interacciones entre diferentes genes en el agua de LH ha sido escasamente comprendido. En este estudio, utilizamos la secuenciación del gen 16S rRNA y el GeoChip 5.0 para investigar las composiciones de comunidades microbianas y las estructuras de genes funcionales en un LH y un lago de referencia débilmente alcalino (RAL). Las comunidades microbianas del LH mostraron composiciones y estructuras de genes funcionales distintas a las del RAL. La diversidad de genes funcionales fue significativamente mayor en el LH que en el RAL. Específicamente, se observaron intensidades relativas de genes más altas en las fijaciones de carbono y nitrógeno, la degradación de varios tipos de carbono, la oxidación de metano y la metanogénesis, la amonificación, la desnitrificación y la reducción asimilatoria de N en las muestras de LH. Por el contrario, los potenciales metabólicos de los microorganismos involucrados en la reducción disimilatoria de N, la degradación de fósforo y la oxidación de azufre fueron más débiles en el LH que en el RAL. A pesar de la mayor diversidad de genes funcionales, la eficiencia de interacción entre genes (reflejada por la distancia geodésica de la red y el coeficiente de agrupamiento) podría estar reducida en el LH. Diferentes microbios funcionales pueden desarrollar relaciones menos interdependientes en la adquisición de nutrientes dada la alta disponibilidad de recursos en el LH. En general, los potenciales metabólicos microbianos mejorados y las interacciones funcionales menos eficientes podrían tener grandes consecuencias en el ciclo de nutrientes y las emisiones de gases de efecto invernadero en el ecosistema del LH.