青藏高原是地球上海拔最高的地理单元,拥有数量最多和面积最大的高原湖泊群,是世界第三极的主体。在全球变暖背景下,青藏高原上的冰川消融加快,区域内降水增多,湖泊面积迅速增加。青藏高原地区湖泊受人类活动干扰较少,湖泊的多种环境参数对区域气候和环境变化敏感,对气候和环境变化有着强烈的反馈作用。湖泊水量和盐度变化是反映气候和环境变化影响程度的重要指标,其中盐度变化是影响湖泊生态系统的重要因素。微生物是湖泊生态系统中的主要驱动者,通过生命代谢活动推动着湖泊碳、氮、硫、磷、铁等元素循环和有机物分解与合成等过程,对盐度变化有着敏感指示作用。目前已有大量学者借助各式各样的生物分子技术对青藏高原不同盐度下湖泊微生物多样性、群落组成及其对盐度的响应展开研究。然而系统地调查微生物多样化变化导致的生态功能变化还相当缺乏,盐度对微生物群落多样性和功能稳定性的影响尚不清楚。此外环境变化和降雨增多导致湖泊氮污染加剧,而湖泊中微生物驱动的硝酸盐还原耦合铁氧化途径可以有效除氮,其与铁还原过程形成循环过程,为湖泊持续脱氮提供可能。然而关于微生物参与的硝酸盐还原型铁氧化还原过程在高盐条件下的研究未完全了解。因此,在气候和环境变化日益加剧的背景下,研究盐度对青藏高原湖泊微生物群落结构与功能稳定性的影响对预测湖泊生态系统响应气候和环境变化具有十分重要的意义。本研究从聚焦于盐度变化与湖泊微生物功能之间的关系,以青藏高原不同盐度的湖泊为主要研究对象,应用地球化学分析、分离培养技术、高通量测序技术、微宇宙富集培养、统计分析等方法,研究了岸源输入对湖泊内源微生物群落稳定性的影响,探讨盐度对湖泊微生物多样性和功能稳定性之间的影响,最后探讨了湖泊中的关键功能群–硝酸盐还原型铁氧化和异化铁还原微生物的群落演化和铁氧化还原功能及其对盐度的响应。主要结果如下:1)研究了岸源土壤微生物输入对湖泊内源微生物群落稳定性的影响。研究结果表明,在四个研究湖泊中原位培养50天后,袋中土壤（即移植后的原始土壤）的盐度和总有机碳含量发生了显著（P<0.05）变化。与相应的原始土壤相比,袋中土壤里的微生物群落组成和预测功能发生了明显变化,这种变化主要可以用类群Proteobacteria、Bacteroidetes和Actinomycetia的演替来解释。接种和盐度对袋中土壤的微生物群落组成有显著地（P<0.05）影响。岸源土壤微生物对相邻湖泊微生物群落的贡献似乎是有限的（例如沉积物中的最高为11.2%,湖水的可以忽略不计）,这也说明了原位湖泊微生物来源不是岸源输入的。尽管如此,岸源土壤微生物群落的存活主要受相邻湖泊的盐度影响。2)对六个青藏高原咸盐湖泊（洱海湖EHL、青海湖QHL、托素湖TSL、尕海湖GHL、小柴旦湖XCDL和茶卡湖CKL）沉积物中可培养微生物群落的多样性、群落组成和预测生态功能进行研究。此次共分离646株菌株,分布于4个门（厚壁菌门、变形菌门、放线菌门和拟杆菌门）,90个属和210个种。不同盐度湖泊微生物群落组成和预测功能明显不同,淡水和低盐湖泊以淡水类群和不耐盐类群（如Paenibacillus、Pseudomonas）为主,而高盐湖泊则以耐盐类群和嗜盐类群（如Halomonas、Halobacillus）为主。盐度导致的渗透压是影响湖泊群落组成和预测功能差异的主要因素。分离培养技术对认识微生物多样性存在局限性,但可为后续微生物功能稳定性研究和微生物资源开发提供种质资源。3)盐度对微生物多样性和功能稳定性影响实验表明,本次实验所选择的40种菌株多样性较高,隶属于4个门和32个属。四十种菌株的盐度耐受性状存在差异,且许多类群在超过一定的盐度后（例如盐度>10%）开始生长缓慢或不生长。随后依据菌株耐盐特性设置了不同丰富度的混合菌株体系（共计29类）,并在五个不同盐度（培养盐度为0.9%、3.5%、7%、15%和20%）下进行培养。结果显示混合菌株体系在培养盐度较低时（培养盐度为0.9%、3.5%和7%时）表现出较强的酶活性,随着培养盐度增加（培养盐度为>15%）而酶活性降低,但是微生物物种丰富度的增加有助于减缓酶活性丧失。盐度显著地（P<0.05）影响了微生物物种丰富度和功能之间的关系。对丰富度最高（即含40种菌株）的混合菌株体系在培养结束后进行微生物群落分析,发现其在不同培养盐度下存在明显的聚类现象,优势类群也随着培养盐度增加而明显不同,由不耐盐类群向耐盐和嗜盐类群进行演替,可能是盐度根据微生物物种的耐盐特性发挥了选择效应。置换多元方差分析再次验证上述不同培养盐度下的微生物群落组成之间存在显著（P<0.05）差异。因此,维持微生物多样性是至关重要的,微生物多样性越高,微生物物种之间功能互补性越强,有助于微生物群落增加盐度抵抗性并维持功能。4)青藏高原咸盐湖泊沉积物中均存在Fe（II）和Fe（III）,且可以检测到不同程度的生物可利用铁、结构态铁、硝态氮和铵态氮,表明这些湖泊沉积物中可能存在活跃的铁、氮元素循环和铁矿物形成过程。最大数计数法（Most-probable-number,MPN）结果显示硝酸盐还原型铁氧化（Nitrate-reducing Fe（II）-oxidation,NRFe Ox）微生物的数量随着湖泊盐度升高随之减少,表明盐度可能会抑制高盐湖泊NRFe Ox微生物的数量。高通量测序结果可知MPN板中富集的NRFe Ox微生物群落组成存在明显差异,且按照湖泊盐度进行聚类。线性回归模型也表示,盐度差异与NRFe Ox群落Bray-Curtis差异之间存在显著（P<0.05）关系。另外,富集到两个具有硝酸盐还原型铁氧化功能、稳定传代的富集物,命名为Fe N-EHL和Fe N-CKL,其优势类群分别为Gallionella和Marinobacter。动力学实验证实了它们可以进行硝酸盐还原耦合铁氧化过程,在铁氧化后的产物均为短程有序的Fe（III）（羟基）氧化物,与已知的水铁矿形态较类似。在扫描电镜下观察到富集物Fe N-EHL和Fe N-CKL中绝大部分细胞被形成的矿物部分附着或者完全结壳包裹。本研究描述了从淡水到盐度饱和范围内的硝酸盐还原型铁氧化微生物群落组成、动力学和矿物转化,在饱和盐度下获得了一个硝酸盐还原型铁氧化富集物Fe N-CKL,证实了硝酸盐还原耦合铁氧化过程可在饱和盐度条件下发生。5)青藏高原咸盐湖泊沉积物中可检测到不同含量的生物可利用铁和结构态铁,且结构态铁浓度远远高于生物可利用铁浓度。通过对湖泊中的关键功能群–异化铁还原微生物（Dissimilatory iron reduction microorganisms,DIRM）进行研究可知,青藏高原咸盐湖泊的异化铁还原微生物主要是Proteobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes、Euryarchaeota和Actinomycetia等。盐度显著地（P<0.05）影响了不同盐度湖泊中异化铁还原富集物的铁还原程度和群落组成。不同盐度的铁还原富集物在执行铁还原功能后均形成了无定形物或者弱结晶态Fe（II）矿物。从低盐湖泊富集物中分离的可培养菌株主要分布于Clostridium、Ilyobacter和Shewanella等属,这些类群都是典型的具有铁还原能力的微生物。六个不同盐度（从淡水到盐度饱和）湖泊中均可检测到微生物异化铁还原过程,扩展了这一重要功能微生物生长的自然盐度栖息地界限。