应用微宇宙模型，探讨了胶州湾沉积物微生物群落结构和功能对高浓度铜暴露的响应。基因文库序列分析发现，对照中Deltaproteobacteria、Chloroflexi、Acidobacteria 中微生物数量比例高于铜处理沉积物，尤其是Chloroflexi 高出一倍；而Alphaproteobacteria、Gammaproteobacteria细菌要稍低于铜处理微生物的数量比例。细菌群落的DGGE解析也发现对照和铜处理微生物群落向不同方向发展，而对氨氧化菌群落的DGGE分析却未见明显影响。与群落结构与组成相比，微生物群落的功能表现出对铜处理的显著响应，铜处理后沉积物群落碳源利用能力、功能多样性显著降低，可培养的异养菌数量仅为对照的10％。本研究结果表明，沉积物中Cu2+浓度的提高，将显著地抑制可培养细菌的数量，使群落的功能遭到破坏。