青藏高原被称为“世界屋脊”或“第三极”。境内冻土分布广泛，植被以高寒草甸为主。在全球气候变暖及人类活动干扰下，青藏高原冻土发生显著退化，并引起水文过程、生物地球化学循环过程及社会系统发生相应改变。了解青藏高原生态系统结构及功能如何响应气候变化对理解未来地球生态系统动态变化，以及人类应该如何适应这一变化，具有非常重要的生态学意义及战略意义。土壤微生物是生态系统的重要组成部分，对于维系生态系统平衡起着关键作用。因此，冻土微生物动态变化的研究对于探讨青藏高原气候环境变化对生物多样性的影响具有重要的理论及实践意义。　　本研究以青藏高原东北缘疏勒河上游不同类型冻土类型（即亚稳定冻土、过渡冻土、不稳定冻土、极不稳定冻土），位于过渡冻土地带的原生态高寒草甸、自然退化草甸及翻耕补播草甸土壤，以及青藏高原腹地昆仑山垭口450m岩芯样品中的微生物为研究对象，利用可培养方法、Biolog分析及高通量测序技术对其群落结构与功能特征及影响因素开展研究，取得以下主要结果:　　1.疏勒河上游多年冻土区随着冻土退化程度的加深，微生物群落结构发生显著改变，利用碳源能力显著下降。其中，可培养细菌数量介于0.4×107-5.3×107 CFU/g，归属于α-变形菌门(α-Proteobacteria)，γ-变形菌门(γ-Proteobacteria)，放线菌门(Actinobacteria)，厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门(Bacteroidetes)，其中放线菌门为优势类群;与亚稳定冻土相比，极不稳定冻土细菌数量及种类都显著下降，说明冻土退化不仅降低可培养细菌的丰度，还降低了其多样性。高通量测序分析结果表明，研究区分布有52个门及部分未鉴定细菌。其中，变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)及拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势类群。进一步分析表明，变形菌门随着冻土退化程度加深而呈显著下降趋势，而放线菌门则表现出相反趋势;放线菌门与变形菌门比例随着冻土退化程度加深而呈显著升高趋势，初步认为可以作为该区域冻土退化的一个标志。在属水平上，地杆菌属（Geobacter）、黄杆菌属（Flavobacterim）、浮霉状菌属（Planctomyces）、丰佑菌属（Opitutus）、无甾醇原体属(Asteroleplasma)、念珠藻属（Nostoc）、席藻属（Phormidium）、凯氏菌属（Kaistobacter）为各类冻土土壤优势菌属;且地杆菌属随着冻土退化程度加深而呈显著下降趋势，而丰佑菌属与无甾醇原体属则表现出相反趋势。Biolog分析结果表明在4℃与25℃两种温度下不同类型冻土微生物对大多数碳源都可以利用，反映了该区域微生物功能多样性，且不同类型冻土均优先利用氨基酸。然而，冻土退化降低了土壤微生物生理代谢能力及其功能多样性，表现为利用碳源总体能力、功能多样性指数及优先利用碳源能力。相关分析结果表明，土壤含水量、有机碳、总氮及植被盖度是影响微生物数量与群落结构的主要环境因子，而微生物功能主要受土壤粗砂含量、总氮、植物物种多样性及温度影响。　　2.与原生态高寒草甸相比，自然退化与翻耕补播草甸土壤微生物数量、多样性及利用碳源能力均显著下降。其中，可培养细菌数量为0.43×107-4.52×107 CFU/g，可培养细菌归属于3个系统发育组:γ-变形菌门（γ-Proteobacteria），放线菌门(Actinobacteria)及厚壁菌门(Firmicutes)，其中厚壁菌门为优势类群。高通量测序序列分析表明，研究区分布有43个门及部分未鉴定细菌，且优势菌门与该研究区域不同类型冻土一致，为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)及拟杆菌门(Bacteroidetes)。进一步分析表明，自然退化与翻耕补播显著降低了变形菌门的比例。从优势属水平来讲，红游动菌属（Rhodoplanes）、生丝微菌属（Hyphomicrobium）、土微菌属（Pedomicrobium）、硝化螺菌属（Nitrospira）、黄杆菌属（Flavobacterim）、浮霉菌属（Planctomyces）、红色杆菌属（Rubrobacter）、节细菌属（Arthrobacter）为各类草甸土壤微生物优势菌属，但相对丰度不同。Biolog分析结果表明在4℃与25℃两种温度下不同类型高寒草甸土壤微生物对大多数碳源都可以利用，说明该区域微生物功能的多样性，但不同类型草甸土壤微生物在两种温度下优先利用的碳源不同。自然退化与翻耕补播显著降低了土壤微生物生理代谢能力及其功能多样性，与原生态高寒草甸冻土微生物生理代谢利用碳源明显不同，表现为利用碳源总体能力、功能多样性指数及优先利用碳源能力。相关分析结果表明，土壤含水量、植被盖度、总氮是影响微生物数量与群落结构的主要环境因子，而微生物功能主要受植物物种总数、土壤总氮及地上生物量影响。　　3.青藏高原不同深度岩芯微生物数量、群落结构及利用碳源能力各不相同，表层土壤微生物数量、多样性及利用碳源能力显著高于其他深度岩芯样品。表层土壤可培养细菌数量为1.59×107CFU/g，其余深度样品可培养细菌数量仅为104-106之间，表明随深度增加可培养细菌数量显著下降。可培养细菌归属于α-变形菌门(α-Proteobacteria)，β-变形菌门(3-Proteobacteria)，γ-变形菌门(γ-Proteobacteria)，放线菌门(Actinobacteria)，厚壁菌门（Firmicutes）及拟杆菌门(Bacteroidetes)。在属水平，表层土壤以节细菌属（Arthrobacter）为优势属，表层以下至多年冻土层下界米堆菌属（Mycetocola）所占比例较大，而冻土层以下没有明显的优势菌属。高通量测序序列分析结果表明，研究区分布有36个门及部分未鉴定细菌，且变形菌门(Proteobacteria)与放线菌门(Actinobacteria)为8个不同深度岩芯样品共有优势菌门。不同深度岩芯微生物群落结构明显不同，酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)及芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)仅在表层样品占优势地位，而厚壁菌门(Fimicute)在除表层以外的不同深度岩芯均占优势地位。此外，不同深度岩芯优势属差异也非常大。Biolog分析结果表明，不同深度岩芯在4℃与25℃两种温度利用碳源总数、香农指数、均匀度指数及利用碳源总体能力差异性很大。表层冻土在两种温度下利用31种不同碳源能力均较强，而其他深度样品利用能力则较弱。温度对岩芯样品利用碳源能力有显著影响，表层冻土在两种温度下均优先利用氨基酸，2m、20m、44m及82m岩芯样品在两种温度下均优先利用酯类，100m、209m、379m岩芯样品在4℃优先利用酯类，25℃则优先利用单糖。暗示不同地层中的微生物群落具有独特的功能特性。　　对比疏勒河上游多年冻土区和昆仑山垭口450m岩芯的微生物多样性，发现两个区域土壤微生物具有特殊的群落结构及功能特征，主要受土壤含水量、有机碳、总氮、植被盖度、物种丰富度及深度的影响。发现昆仑山垭口表层土壤微生物群落结构特征与功能特性与疏勒河上游多年冻土区相同植被类型下冻土微生物相似，暗示植被对微生物的影响高于地理格局。