柴达木盆地是中国最大的新生代内陆盆地,在其漫长的历史进化过程中保存了迄今为止最为完整的第四纪时期的地质沉积记录。本论文系统地研究了其第四纪沉积地层中沉积物的地质化学特征及其内在细菌群落的分布规律,并着重对沉积地层中的中度嗜盐细菌类群进行了研究,具体取得的成果如下:　　 (1)采用地质化学分析方法,对垂直深度范围从3.2至1006米的第四纪沉积地层中沉积物样品的理化性质进行了分析,阐明了沉积物的地质化学特征。结果表明,地下沉积物具有相对高的含水量(15.23％,w/w),然而总氮(<0.047,w/w)及总有机质(<1.38,w/w)含量都非常低,离子组成以Na+(6.7-271 g/kg)、Cl-(11.7-445 g/kg)和SO2-4(0.4-20 g/kg)为主,同时含有少量的Ca2+(0.2-7.9 g/kg),Mg2+(0.3-3.6 g/kg),K+(0.04-1.04 g/kg),CO2-3(0.11-0.73 mg/kg)和HCO-3(1.53-3.88 mg/kg)。单离子成份和总盐度含量(73.3-2.2％,w/w)随着地层深度的增加而明显下降,统计学数据分析显示这种下降的趋势与增加的地层深度之间具有明显的相关性(P<0.05)。　　 (2)我们首次将有关地下微生物生态学的研究拓展到古老的第四纪沉积地层中。应用分子生态学手段,我们对处于不同地层深度的沉积物中细菌群落的组成情况进行了研究,阐明了其在地层中的整体分布情况。系统进化分析表明主导的细菌群落是β-,γ-Proteobacteria,Actinobacteria以及Firmicutes类群,其中与中度嗜盐细菌类群紧密相关的克隆序列被大量发现在DGGE分析以及16S rRNA基因克隆文库中,表明了嗜盐微生物类群应该广泛分布在地下的沉积物中。　　 (3)应用微生物纯培养技术,大量具有高培养度、寡营养耐受性的中度嗜盐细菌从地下的沉积物中被纯培养,系统进化分析表明这些嗜盐细菌类群主要隶属于γ-proteobacteria、Actinobacteria以及low G+C Gram-positive细菌类群,并且具有明显的海洋性环境的起源特征。这些类群主要分布在Salinicoccus、Marinobacter、Halomonas、Idiomarina、Bacillus、Halobacillus、Halolactibacillus、Virgibacillus以及Brevibacteriumde属内,生理特性的研究表明这些菌株具有广泛的盐碱耐受性及较强的异养能力。　　 (4)在对菌株进行生理及系统进化分析的过程中,我们发现在所分离到的中度嗜盐细菌类群中存在与Marinobacter、Halomonas、Halolactibacillus以及Virgibacillus属内典型菌株具有较近亲缘关系的4个新的细菌类群。应用多项分类学手段,对新类群菌株的表型和遗传型进行了研究,阐明了其准确的系统进化分类地位。这些新类群分别是Streptohalobacillus salinus gen.nov,sp.nov(=DSM22440T=CGMCC1.7733T),Virgibacillus subterraneus sp.nov(=DSM22441T=CGMCC1.7734T),Halomonas sulfidifaciens sp.nov(=DSM22483T=CGMCC1.8471T),Marinobacter sanhunesis sp.nov(=DSM22450T=CGMCC1.8465T),Marinobacter amylolytica sp.nov(=DSM22447T=CGMCC1.8467T)和Marinobacterdenitrificans sp.nov(=DSM22482T=CGMCC1.8463T)。这些新嗜盐菌株的发现,进一步丰富了嗜盐微生物类群的规模,拓展了人们对相关嗜盐菌家族特性的进一步认识,并为其进一步的应用提供了重要数据参考。　　 (5)来源于嗜盐微生物的水解酶在工业上有着重要的应用价值,这些极端嗜盐酶主要表现在具有在外界高盐条件下的强抗性、耐有机溶剂类物质,并且还具有耐高碱及高温等特性。我们对所分离中度嗜盐细菌所产生的胞外蛋白酶、淀粉酶、普鲁蓝酶、脂肪酶、核酸酶、磷脂酸酶、β-半乳糖苷酶、明胶酶、果胶酶以及纤维素酶活性进行了筛选,共筛选到了蛋白酶产生菌94株、淀粉酶产生菌86株、普鲁蓝酶产生菌72株、脂肪酶产生菌177株、核酸酶产生菌234株、磷脂酸酶产生菌324株、β-半乳糖苷酶产生菌42株以及明胶酶产生菌176株。这些产嗜盐酶的菌株将为进一步的工业生物技术应用提供十分重要的极端嗜盐微生物资源。