温榆河做为典型的海河子流域,具有流域经济发展迅速、受人为干扰严重、水质急剧恶化的特点,为了改善温榆河的现状,通过合理生态功能分区对其实施有效管理,本文从宏观水体环境和微生物生态系统特性方面对温榆河流域空间异质性进行了探讨,以期找出流域的生态系统特性和实现生态功能分区的微生物学指标。本文通过对水质的分析从不同角度对温榆河的水体概况有了更为深入的了解,温榆河多数河段属于重度污染的劣Ⅴ类水质,上游山区的少数河段水质较好,个别指标能够达到Ⅱ～Ⅲ类水质,整体呈碱性,春夏季水温在19～25℃,多数河段处于重度富营养化状态。通过对水质指标相关性的分析得出TP与TN、NH4-N与TN、TP与DO、PO4-P与TP、pH与DO在不同时期呈现显著相关性。基于水质可将温榆河上各点划分为五类,分类的结果显示温榆河整体水质呈现由上游到下游逐步变差的趋势,各个子流域也呈现同样规律,由此验证了以各子流域作为功能段具有水质环境上的合理性。　　 根据温榆河微生物生态系统的空间异质性规律可将温榆河流域各采样点划分为三类,结合水质分类结果发现同一个功能段内细菌总数变化趋势出现在不同分类里,不同功能段水质较好的点位与水质较差的点位具有相同的细菌总数特征,因此可依据细菌总数状况将各功能段进一步划分为上游、中游和下游。通过对两类不同河段重点断面的分析表明,水质理化性质与微生物代谢功能多样性的聚类结果基本一致,且断面微生物及环境因子的相关分析显示TP、P04.P和NH4-N等指标与微生物群落多样性指数彼此之间均呈显著正相关,这表明微生物与环境养分因子间的关系密切。温榆河流域微生物群落对碳底物的利用主要偏重于代谢中间产物及次代谢物,其次就是脂肪酸类和糖类,不同样品的底物利用类型可大致分为六类。分析还发现水质较差的沙河水库段呈现高的水体微生物代谢活性、多样性和低的土壤微生物代谢活性、多样性,而羊台子段各断面则完全相反,沙河水库断面水体微生物群落多样性由上游到下游逐渐降低,而羊台子段呈上升趋势,土壤微生物多样性则在两个河段均呈相反趋势。沙河水库段多数断面微生物多样性由岸边到远岸呈上升趋势,而羊台子段多数断面微生物多样性则是由岸边到远岸依次降低,这与微生物活性变化相一致。因此流域断面微生物代谢多样性可成为反应流域特性的重要指标来实现流域的生态功能分区。