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微生物生物地理学是研究微生物生物多样性的空间分布格局及其随时间变化的一门学科。基于生物地理学家对宏观生物(动物和植物)的地理分布研究,微生物生物地理学家也对微生物的分布模式提出了自己的观点。具体主要集中在当代环境因素和历史因素对微生物生物地理分布格局的影响。近年来,生物信息分析手段已经广泛在微生物生物地理分布的研究中应用,比如分析群落驱动因子、预测微生物群落分布模型。目前已有大量的微生物生物地理分布格局以及模式的研究,但是对于其分布格局和模式还没有统一定论,还需要更多的,更广泛的研究为微生物生物地理的分布模式提供理论依据。青藏高原是世界上海拔最高,面积最大的高原,其生态系统环境独特,气候条件特殊,孕育了特有的微生物资源。目前,对于该区域大范围的微生物生物地理分布的研究,还处于空白。因此,本研究通过调查青藏高原植被数据,结合土壤、气候以及地理信息数据,利用454高通量测序技术,初步研究了青藏高原土壤细菌、古菌多样性以及群落分布模式与格局;制作了青藏高原土壤细菌群落及多样性分布图;建立了青藏高原110年土壤细菌群落动态分布模型。初步探明了青藏高原土壤微生物的分布格局及其环境控制因子,并首次利用species distribution modeling模型对青藏高原土壤细菌群落进行了预测以及预测因子分析。本研究主要结果如下: (1)青藏高原土壤细菌α多样性(PD,OTU)与土壤中的碳氮比例最为相关,并随着植被多样性的升高而显著升高。放线菌为青藏高原土壤的主要优势菌门,所占总体序列比达到30.88%。青藏高原土壤细菌群落主要受到碳氮比的影响。在不同植被类型下,细菌群落有明显不同。青藏高原土壤细菌存在空间尺度变异模式,当代环境因素与历史因素对细菌群落空间变异的解释率为16.7%。 (2)青藏高原土壤古菌α多样性(PD,OTU)与土壤中的含水量最为相关。未发现青藏高原土壤古菌α多样性与植被多样性显著相关。奇古菌为青藏高原土壤古菌优势菌门,占到了总序列的95.87%。青藏高原土壤古菌群落主要受到土壤含水量的影响。在不同植被类型下,古菌群落结构明显不同。青藏高原土壤古菌存在空间尺度变异模式,当代环境因素与历史因素对细菌群落分异的解释率有31.5%。通过进行古菌α多样性与细菌α多样性相关性分析发现,细菌和古菌α多样性不存在显著相关关系。 (3)细菌α多样性在青藏高原东北部、东部以及西部地区较高,而在中部地区较低。青藏高原细菌群落在东北部和中部地区相似性较高,西北部以及西部地区相似性较高,而东部与四川云南接壤地区细菌群落与其他地区细菌群落差异较大。气候因子预测能力表明,50年前的气候因素对目前青藏高原的细菌群落分布具有较强的影响力。通过预测青藏高原土壤细菌多样性变化趋势,发现在未来几十年,青藏高原细菌多样性将呈上升趋势。