中国东北温带的地带性植被(或称显域植被、显性植被,Zonal vegetation)是落叶阔叶林,紫椴是其中具有代表性的植被类型。森林中物质资源丰富,在人类发展中提供了大量的物质基础。在长时间的生态环境演变与人类活动的共同作用下,地带性的紫椴被其他类型的森林取代,自身面积在不断减少,如何恢复紫椴分布区的温带地区森林植被是许多学者目前研究重点。森林土壤理化性质以及土壤肥力主要由微生物的种群分布与其数量相关。森林土壤微生物的多样性和变异性反映了它们对生境质量的适应性,因此,不同地带或者不同地区植被下土壤微生物群落的结构和多样性,即不同紫椴分布区土壤微生物群落的结构和多样性的变化和分异,是维持东北森林生态系统可持续发展的关键因素之一。为此,本研究以东北地区紫椴分布区-不同海拔梯度和不同纬度带土壤微生物为研究对象,分析了土壤理化性质和土壤酶活性的地带性差异、土壤微生物组成和多样性的差异,利用高通量测序技术分析在不同海拔和纬度土壤中形成的微生物群落差异,从而阐明东北地区紫椴分布区中微生物群落及土壤养分的影响,为促进森林生态系统的微生物维持循环及森林功能的维持提供理论依据,结果如下:(1)土壤化学成分、土壤酶活性发现,不同海拔和纬度紫椴分布区土壤理化存在显著差异。低海拔土壤有机碳、全氮显著高于高海拔;长白山地区的土壤有机碳、全氮高于其它地区。不同海拔土壤FDA水解酶,过氧化物酶,脲酶,酸性蛋白酶,脱氢酶差异不显著,但是土壤蔗糖酶差异显著。不同纬度下FDA水解酶,过氧化物酶,脲酶,酸性蛋白酶,脱氢酶,蔗糖酶差异显著。FDA水解酶和过氧化氢酶随着纬度由南向北逐渐增加,脱氢酶和脲酶呈现中间纬度高,两边低的趋势,酸性蛋白酶和蔗糖酶呈现随着由北向南逐渐增加。土壤酶活性在纬度地带性呈现出不同的地带性规律。(2)不同海拔土壤真菌群落结构及多样性分析发现,土壤真菌群落主要门为担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)。不同海拔土壤alpha多样性差异不显著,但是海拔梯度改变了土壤真菌beta多样性。从土壤真菌群落结构及多样性角度分析发现,不同海拔的植被通过调整真菌丰度的方式来调节植被对土壤养分的吸收利用,而且易受土壤pH、有机碳、土壤含水量的调控。(3)不同海拔土壤细菌群落结构及多样性分析发现,土壤细菌群落主要门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)。不同海拔土壤Shannon多样性差异不显著但是ACE,Chao1指数差异显著。海拔梯度改变了土壤细菌beta多样性,细菌海拔分布上呈现了出700m和800m细菌相似度高,而900m和1000m相似度高。从土壤细菌群落结构及多样性角度分析发现,不同海拔的土壤细菌群落结构的影响因素不同,低海拔主要调控环境因子为土壤化学养分,而高海拔主要调控因子是土壤pH和土壤含水量。(4)不同纬度紫椴分布区土壤真菌群落结构及多样性分析发现,担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)为优势菌门,占了全部序列80%。纬度差异显著改变了土壤中的真菌群落结构,纬度由北向南显著提高了紫椴分布区中土壤中真菌群落丰度及beta多样性。不同纬度紫椴分布区土壤的铵态氮、总磷、总钾、微生物碳是解释土壤真菌群落结构变异的主要因素。(5)不同纬度紫椴分布区土壤细菌群落结构及多样性分析发现,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)。纬度差异显著改变了土壤中的细菌群落结构,纬度由北向南紫椴分布区中土壤中细菌群落丰度及beta多样性显著升高。北部地区嫩江和胜山细菌群落相似度较高、勃利和凤凰山和凉水和宁安细菌群落相似度较高。不同纬度紫椴分布区土壤的pH、速效钾、土壤含水量、微生物量碳氮是解释土壤细菌群落结构变异的主要因素。综上所述,东北地区紫椴分布区土壤真菌和细菌在空间部分上出现了一定的分异,驱动微生物产生差异的因子主要来自于土壤中pH、有机质、全氮,还有一些速效养分。在小尺度上,微生物的alpha多样性差异小或者没有差异,随着尺度的增加,微生物alpha多样性变化增加。但是不同纬度,不同海拔微生物的丰富并未发生改变。因此维持着紫椴分布区主要土壤微生物组成并未发生改变。