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在我国北方农牧交错生态脆弱区，由于自然环境变化和人类过度开发利用自然资源而导致生态环境恶化，生物多样性和土地生产力急剧下降。研究该区域生物多样性变化及其驱动因子，对于保护和合理利用本地生物资源，实现脆弱生态系统生态重建具有重要意义。基于AM真菌在生态系统结构和功能稳定中的关键作用，本研究运用分子生态学和生物地理学的理论和方法研究农牧交错带中关键土壤功能微生物丛枝菌根(AM)真菌的生物多样性，综合比较不同土地利用方式下AM真菌群落组成和多样性变化;通过多元分析和结构方程模型等定量解析环境因子对AM真菌生物多样性变化的相对作用大小，确定多样性变化的主控因子。论文的主要研究内容与成果如下: 1)农牧交错带草地生态系统中AM真菌多样性、群落结构及其驱动因子 AM真菌在自然生态系统中的分布会受到各种环境因子的影响，但是因为传统研究方法，及研究区域的限制，其大区域尺度的分布规律及影响因子仍然不明确。本研究以我国北方农牧交错带为研究区域，综合考虑土壤、气候、植物、空间距离等可能对AM真菌产生影响的环境因子，并通过多元分析定量解析其相对作用大小，以揭示农牧交错带自然生态系统中AM真菌的分布规律及驱动因子。 研究结果表明，土壤结构及温度是影响北方农牧交错带草地生态系统中AM真菌的主要环境因子，其中土壤结构是AM真菌物种多样性的主驱动因子。AM真菌多样性与土壤粘粒、粉粒含量呈显著正相关关系，而与土壤沙粒含量呈显著负相关，说明该区域严重的土壤沙化已经成为影响AM真菌多样性的重要因素。年均降水和土壤养分含量是植物多样性的重要驱动因子，但植物多样性与AM真菌物种多样性之间没有相关性。 AM真菌群落结构的变化主要受到土壤因子的驱动，同时植物群落结构对AM真菌群落结构也产生显著影响，但空间地理距离及气候因子对AM真菌群落的变化没有影响。在所有土壤因子中，土壤粉粒含量是AM真菌群落结构的主驱动因子。植物群落结构对AM真菌群落多样性的影响受制于土壤因子的作用。AM真菌的系统发育多样性同群落结构一样，主要受到土壤因子的驱动。与AM真菌物种群落结构不同的是，AM真菌系统发育Beta多样性没有受到植物群落的影响。在我们所考虑的所有土壤因子中，土壤有效磷是决定AM真菌系统发育多样性的主驱动因子，其有效磷含量对系统发育Beta多样性的影响为正向选择作用，即土壤中有效磷含量越高，AM真菌系统发育多样性越高。同样，空间距离阻隔对AM真菌系统发育多样性没有产生影响。 2)土地利用方式对菌根真菌多样性的影响 草地开垦为农田是我国北方农牧交错带土壤退化的一个重要原因。草地变为农田会明显改变地上部植物群落和土壤理化性质，但对土壤功能微生物类群的影响目前还少见研究报道。我们第一次在区域尺度上比较研究了农田和草地两种不同土地利用方式对AM真菌多样性的影响，我们在农牧交错带选取50个样点，每个样点采取农田和草地的成对数据，通过454高通量测序方法检测土壤中AM真菌的物种组成，并结合环境因子探讨农田和草地间AM真菌物种多样性，丰度及群落结构差异，并探明其主驱动因子。 在北方农牧交错带总共发现11个属101个OTU的AM真菌，农田和草地的优势属存在着明显差异。农田中Glomus和Septoglomus为优势属，它们在农田中的相对丰度分别为35.60％和23.61％。而在草地中只有Glomus为优势属(69.13％)。Glomus属在草地中的比例显著高于农田，而Funneliformis、Septoglomus和Claroideoglomus这3个属在农田中的相对丰度显著高于草地。这是首次基于AM真菌新的分类系统，在区域尺度下明确证明农田和草地间属水平上的差异。在OTU的水平发现19个敏感型AM真菌OTU在草地中显著高于农田，11个抗干扰型AM真菌OTU在农田中显著高于草地。这为以后应用AM真菌进行草地生态恢复或提高农田生产力提供了有价值的信息。 在北方农牧交错带草地开垦为农田显著降低了AM真菌的多样性、菌丝密度，并且明显改变了AM真菌群落结构。土地利用方式改变主要是通过提高土壤有效磷含量及改变土壤结构间接影响AM真菌多样性、菌丝密度及群落结构，直接干扰作用（如耕作等土壤扰动）则没有明显影响。在所有的因子中，土壤有效磷是驱动农田草地间AM真菌物中多样性和菌丝密度产生差异的主驱动因子。而土壤结构是影响AM真菌群落分布的主因子。