微生物是地球上分布最广泛的一类生命群体,几乎遍及所有生境。微生物作为生态系统中的重要组成部分,在调控自然界的物质循环、生态系统的演替和维持生物多样性方面发挥着重要的作用。土壤细菌和真菌是土壤微生物最主要的两大类群,目前针对它们的物种丰富度估算研究由于技术手段的限制和实验中采样量较少以及计算的估计量较少,对于估算固定面积内土壤细菌和真菌物种丰富度的研究更是较少,并且估算结果差异性较大。越来越多的证据表明,微生物的群落结构和多样性具有一定的空间分布格局且受环境性质和地理隔离等因素影响,而这两种因素的相对作用呈现明显的尺度依懒性,因此,选择在同一尺度内系统比较环境性质和空间距离在土壤细菌和真菌群落多样性空间分布格局形成过程中的相对作用是非常有必要的。再有,目前微生物生态学的研究大多数集中于对微生物群落的空间分布格局的描述而缺乏对分布格局形成机制的揭示。本论文选取海南岛尖峰岭热带山地雨林60 ha大型固定森林样地作为研究对象,将整个大样地划分为500个40 m×30 m大小的采样单元,在每个采样单元内采集12份子样品且均匀混合成一份土样,整个研究共采集了500个土壤样品。本文采用Illumina MiSeq测序技术,测定了500个土壤样品的16S rRNA和ITS2 rRNA基因序列,开展了土壤细菌和真菌的物种丰富度估算,以及群落多样性空间分布格局以及群落建群机制的研究。以期揭示生物因子和非生物因子对热带山地雨林土壤微生物空间分布格局的影响和群落构建的影响机制。主要结论如下:(1)选择了5种参数和非参数估计方法,对大样地土壤细菌和真菌物种丰富度进行了估算。结果表明,非参数Chao2估计量是样地土壤细菌和真菌OTU丰富度的最佳估计量,精确地估算出大样地内土壤细菌和真菌的OTU个数分别为42828(95%置信区间:42914~42946)和23137(95%置信区间:23104~23176)。(2)基于OTU在所有样方中的丰度和出现频率数据,通过R软件包iNEXT(iNterpolation and EXTrapolation of Hill number)的分析结果表明,至少需要281个土壤样品和742767条DNA序列才能覆盖99%的土壤细菌OTU丰富度,而土壤真菌群落的OTU丰富度则至少需要386个土壤样品和383189条DNA序列。(3)大样地土壤细菌和真菌群落的OTU丰富度(α多样性)进行逐步多元回归分析表明,土壤硝态氮含量对土壤细菌物种丰富度的空间变异性的解释度最高(15%),远高于真菌(1.8%)。相反,空间变量则对土壤真菌群的物种丰富度的空间变异性的解释度(27%),远高于土壤细菌(19.3%)。因此,大样地内土壤细菌和真菌群落的物种丰富度的空间分布受不同因素影响且二者分别呈现均匀与聚集分布。(4)土壤细菌和真菌群落β多样性的逐步多元回归分析结果表明,土壤硝态氮含量对土壤细菌群落β多样性空间分布的变异性的解释度(17.7%),远高于土壤真菌(5.8%),空间变量对土壤真菌群落β多样性的空间分布格局的变异性解释度(13.6%),远高于土壤细菌(9.3%)。土壤细菌和真菌多样性的逐步回归分析结果表明,土壤环境变量尤其是土壤硝态氮含量是大样地土壤细菌群落多样性空间分布格局形成的主要因素,空间距离是大样地内土壤真菌群落多样性空间分布格局形成的决定性因素。(5)地上部分植物多样性与地下部分微生物多样性的相关关系分析结果表明,大样地内土壤细菌群落物种丰富度与地上植物物种丰富度存在显著正相关关系,而土壤真菌群落不存在这种相关关系。二者群落间的β多样性与地上植物群落β多样性呈现出显著正相关关系,这种相关关系在排除共变环境因素之后仍然存在,意味着相似的地上植物群落组成可能蕴含着相似的地下微生物群落组成。(6)土壤微生物群落构建机制的分析表明,土壤细菌群落的构建过程主要由匀质环境选择过程决定,其解释度高达72%,扩散限制过程仅解释了26%;土壤真菌群落构建过程主要由扩散限制过程决定,其解释度高达67.8%,异质环境选择过程决定了23.4%的土壤真菌群落构建。随机漂变过程分别决定了土壤细菌和真菌群落构建过程中的1.8%和8.3%。综合分析表明,土壤细菌和真菌群落的建群机制不同,从基本生态学过程方面进一步阐明了两者呈现不同空间分布格局的原因。本研究通过对海南岛尖峰岭热带山地雨林60 ha森林动态监测样地内的土壤微生物多样性的研究,估算了大样地土壤细菌和真菌物种丰富度,揭示了二者不同的多样性空间分布规律及其驱动因子,定量评估了基本生态学过程对微生物群落建群机制的相对重要性。本研究有助于深入认识热带山地雨林地下微生物群落与地上植物群落的关联性和微生物群落功能多样性。