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确定生物的空间分布格局及其驱动力是生态学研究的核心问题，也是揭示地球上生物多样性产生和维持机制的必要前提。作为地球上最丰富的生物类群之一，土壤微生物在生态系统中发挥至关重要的作用，调控生物地球化学循环等许多关键的生态系统过程。尽管人们已经认识到微生物的重要性，但是相对动植物而言，人们对于微生物多样性的空间分布及其驱动机制的认知仍然缺乏，甚至对其是否存在与大型生物相似的生物地理分布格局还尚存争论。究其原因，主要是因为技术手段的限制，人们很难对微生物群落多样性进行准确的评估，正是于此，使得很多学者认为微生物多样性的空间分异是微生物生态学研究的“噪音”。然而，近年来分子技术和生物信息分析技术的迅速发展，为人们更好的描述微生物群落物种和系统发育多样性提供了前所未有的机会。我们现在可以通过在不同生态系统和更大空间梯度下的系统取样，对土壤微生物多样性进行细致的比较研究，全面的理解土壤微生物多样性的空间格局及其控制机理。 草地作为我国最大的生态系统类型，其地域广阔、不同草地类型气候差异显著，植被和土壤类型也各不相同，这都会导致土壤微生物群落在地理空间上的显著差异。本研究将以我国北方干旱和半干旱草原为研究对象，通过样带调查的方式，综合运用高通量测序和GeoChip技术，对土壤微生物群落结构和多样性进行系统的比较研究;通过与气候因子、土壤理化性质、植物群落以及空间距离等参数的耦合分析，解析区域尺度下驱动微生物群落空间分布的关键因子，阐明我国北方草地生态系统土壤微生物群落的空间分布特征及其驱动机制。本研究对于微生物资源的有效利用，提升我国草地生态系统管理水平有着重要的科学意义，为深入理解生态系统的结构和功能，预测生态系统对环境变化的响应提供科学依据。通过我们的研究主要发现: (1)在我国北方干旱和半干旱草原，放线菌门、酸杆菌门、α-变形菌门、δ-变形菌门、拟杆菌门和浮霉菌门是细菌主要的6个优势类群。干燥度是影响细菌群落多样性和群落组成最显著的环境因子。在越干旱的地区，细菌多样性越低，但是多样性存在较大的空间变异。干燥度也是影响细菌优势类群丰度最重要的环境因子，细菌优势门相对丰度随干燥度梯度的变化呈现不同的响应趋势。 (2)细菌群落相似性随地理距离和环境距离显著降低，相对于环境因子，地理距离也是影响微生物群落空间聚集的另一重要因素。随着研究尺度的加大，地理距离对微生物群落空间分布的影响可能会更为明显。微生物群落组成和多样性的格局由历史因素（如扩散限制）和当代环境异质性两者共同驱动。 (3)微生物alpha多样性在四个不同草地类型之间存在显著差异。荒漠地区的微生物多样性显著低于高寒草原、荒漠草原和典型草原。高寒草原的微生物多样性也显著低于荒漠草原和典型草原。从荒漠草原到典型草原，细菌多样性无显著变化，但是真菌多样性显著递增。 (4)在属的水平上，细菌在不同草地类型的丰度特征也具有明显差异。在荒漠地区分布的属主要有:Aciditerrimonas，GP16，Blastococcus，Sphingomonas，lamia等。在荒漠草原分布的属主要有:Fervidicoccus，Solirubrobacter，Conexibacter，Rubrobacter，Microvirga，Steptomyces。在高寒草原和典型草原分布的属主要有:GP3，GP4，GP6，GP7，Gemmatimonas，phingosinicella，Bradyrhizobium。 (5)不同草地类型的土壤微生物（细菌、古菌和真菌）群落具有不同的距离衰减格局，尽管群落相似性都随地理距离的增加而减小，但是微生物群落在不同草地类型中的距离衰减率（z值）明显不同，在同一草地类型中，不同微生物群落的距离衰减率也不相同。 (6)高寒草原微生物群落具有较低的扩散能力，群落多样性格局可能更多由选择和漂变过程来驱动;荒漠区域微生物群落具有较高的扩散，受到的扩散限制很小，群落多样性格局可能更多由扩散和突变过程来驱动，荒漠草原和典型草原群落多样性格局可能更多由扩散过程来驱动。