青藏高原是非常具有代表性的极端环境,其具有的高海拔、低气温和高紫外辐射强度使其在生态环境和物种多样性方面具有非常高的研究价值。青藏高原典型水域中微生物多样性受青藏高原环境条件的影响,特殊的环境条件变化对青藏高原水域生态和物种多样性都具有非常高的指示作用。开展青藏高原水域中微生物多样性研究能更好地评估高海拔湖水生态系统中微生物多样性资源及环境变化与微生物多样性之间的相互关系,具有重要的理论研究价值。本论文对青藏高原不同海拔湖水及青海湖表层沉积物中微生物多样性及环境生态因子相关性进行了研究,为进一步开展高海拔湖泊微生物多样性资源研究提供了基本的科学资料。本研究以采自运城盐湖、青海湖和纳木错湖湖水和青海湖表层沉积物样品为研究材料,运用平板菌落计数法、Biolog技术、Miseq宏基因组测序技术等,对湖水及表层沉积物样品中微生物群落物种多样性、微生物群落功能多样性及其与环境生态因子的相关性进行研究,得到以下主要研究结果:(1)应用Miseq宏基因组测序技术分析了青藏高原不同海拔湖水中微生物多样性,结果表明:青海湖十月份(Q10)和八月份(Q8)湖水样品中微生物群落丰富度最大,群落多样性最高。而纳木错湖四月份(N4)湖水样品中微生物群落丰富度最小,群落多样性最低;通过对青海湖和纳木错湖微生物物种的相似度进行分析,结果表明:青海湖与纳木错湖湖水中微生物物种具有非常高的相似性,其优势菌主要集中在拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、厚壁菌门(Firmicutes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、蓝藻菌门(Cyanobacteria);对微生物多样性与环境生态因子相关性进行分析,结果表明:青海湖和纳木错湖湖水中微生物群落多样性主要受水温、UVB和pH的影响,且与水温、UVB和pH呈负相关。其中,pH对群落多样性影响最大,水温对群落多样性影响最小。(2)青海湖表层沉积物中可培养微生物数量研究结果表明:0~5cm层与5~20cm层表层沉积物中可培养细菌与真菌数受环境变化影响程度显著(P<0.05),其中0~5cm层与5~20cm层可培养细菌菌落数均在八月份达到最大值,分别为1.28×108 CFU和1.8×108CFU。0~5cm层与5~20cm层可培养真菌数分别在十月份与六月份达到最大值,分别为1.32×10~5 CFU和3.58×10~5 CFU。(3)Biolog-ECO微平板研究结果表明:青海湖表层沉积物中微生物群落的功能多样性呈现季节性变化,其微生物群落功能多样性大小的排序为:八月份>六月份>十月份>四月份>五月份。(4)青海湖表层沉积物Miseq宏基因组测序结果表明:在0~5cm层中,五月份样品(2a)的微生物群落丰富度最大,八月份样品(4a)的群落多样性最大。而在5~20cm层中,十月份样品(5b)的微生物群落丰富度最大,八月份样品(4b)的群落多样性最大;优势菌种的统计结果表明:与0~5cm层中的优势菌相比,5~20cm层中的变形菌门比例较高,而拟杆菌门比例较低。酸杆菌门、放线菌门、厚壁菌门、芽单胞菌门和疣微菌门比例基本相同,且所占的比例较低。同时,在六月份到八月份之间,浮霉菌门的比例会明显升高。(5)环境生态因子相关性分析结果表明:可培养微生物数量与微生物群落多样性主要受水温、气温和光照强度的影响。可培养微生物数量与其呈正相关,微生物群落多样性与其呈负相关。其中UVB与光照强度对优势菌的比例影响较大,pH对优势菌的比例影响最小。