滇西北高黎贡山高山微水体生态系统对区域生物多样性的形成和维持有着重要的意义,这主要是由高山微水体独特的生态学属性决定的。高山微水体独特的生态学属性体现在:高山地区微水体分布密集、数量庞大且生境异质性较高,为本地区水生生物提供了非常丰富的生境多样性,故高山微水体在物种丰富度方面对大尺度区域内的物种丰富度有重要贡献。高山微水体代表了一类特殊的淡水生态系统类型,由于受到的研究关注不多,其生物多样性分布格局及演化机制未被深入理解。为解释滇西北高黎贡山高山微水体水生生物多样性分布格局的形成、维持及驱动因子这一科学问题,本文以高山微水体水环境特征为切入点,在高黎贡山高山峡谷地带微水体集中分布的区域分别采集了丰水期与枯水期、3个地理区域(AU、AD、D)共3批次水环境样品,经现场和实验室水环境指标测定,分析了微水体环境因子对水文条件和地理分隔的响应。在以微水体环境数据为背景的基础上,对同期采集到的7347头微水体水生生物(底栖动物为主)标本进行了物种鉴定和生态统计分析,并对高山微水体水生生物多样性进行了不同维度的分解,以解释高山微水体特殊生态系统生物多样性与环境因子之间的关系;随后,从岛屿生物地理学经典理论集合群落角度出发,分析高山微水体群落形成和维持的机制;最后,阐明了微水体水文连通结构对生物多样性的影响。主要研究结果如下:(1)通过对微水体环境灭绝变量和隔离变量的测度和对应分析,揭示了微水体串联系统水环境的高异质性,这种高的异质性甚至能够在空间距离小于1 m的极小尺度下被观测到。另外,环境异质性在时空尺度上的差异也佐证了相较于空间距离而言,集水区域是极小尺度下水生态学研究的理想空间划分单元。(2)从物种多样性、功能多样性和分类学分辨率角度对微水体水生生物进行了季节性水文变化与分布区域时空尺度上的解析。结果表明:α多样性随季节性水文状态的变化显著(p<0.001),β多样性在集水区之间变化较高(多样性变异系数为最高值0.32),而功能多样性并没有体现出显著的时间(p=0.655)和空间(p>0.05)差异。另外,水生生物多样性在不同分类学分辨率之间有相关性,属水平的分类学分辨率与种水平的分类学分辨率有最高的相关性,较好的体现种水平的多样性信息(r=0.694,p<0.001)。在面对具体研究问题时可以适当考虑选择效率高,且对真实的多样性信息有较好解释度的分类鉴定实践。(3)基于微水体环境与生物群落关系,本文分析了不同水文条件下与不同集水区域之间群落结构的特征和变化。结果发现:物种丰富度和种群大小在不同水文条件、相同集水区域内均有较大变化。丰水期物种丰富度为30,其中AU区22、AD区23,优势分类单元为Chironomus属、Psectrocladius属和Limnodrilus属;枯水期物种丰富度为20,其中AU区14,AD区11,D区16,优势分类单元为Chironomus属、Hydaticus属和Limnodrilus属。结合集合群落范式与微水体环境分析发现,本区域水生生物群落结构的形成不以环境筛选为主要驱动,而以物种扩散为主要动力。另外,本区域水生生物群落不同集水区之间丰水期周转率较高,而枯水期较低,这可能与微水体季节性封冻对群落形成和重建产生剧烈干扰的过程有关。(4)选取相互之间存在水文连通关系的串联微水体系统和孤立的微水体,测定其水环境指标,并对水生生物物种丰富度进行统计。结果显示:实际连通水体物种丰富度排序值百分比超过零假设值中位数,并增长到70%左右并且保持稳定,证明水体的连通对物种丰富度的维持有重要作用。而其它水环境对物种丰富度没有直接影响。另外,在AU区,占有全部物种的7个微水体中5个位于串联系统两端;AD区,占有全部物种的8个微水体中7个位于串联系统两端,证明微水体串联系统存在“边际效应”,即相较于线性串联中间区域的微水体而言,两端的微水体通常吸引了更多的局地特有物种,有较高的物种丰富度和个体数。上述结果表明,高山微水体水生生物多样性格局的形成与维持主要由水生生物自身的扩散能力及水文状态和水体连通性共同驱动,而其他环境因子,特别是灭绝变量并不作为影响高山微水体生物多样性的关键环境因子。本文提出了影响高山微水体这类特殊生态系统水生生物群落结构空间过程的驱动因子和生物多样性保护的全新展望,为后续更加深入的研究与保护提供支撑。因为高山微水体生态系统在维持流域生物多样性方面有突出作用,未来有关小尺度关键生态系统的研究应得到重视。