中国处于环太平洋地热带和地中海—喜马拉雅地热带的交汇处,有大量发育良好的地热显示区,其中蕴藏着丰富而独特的高温微生物资源。本研究首先用Biolog ECO微孔板技术研究了塔格架地热区典型样点的微生物群落代谢特征：然后再用纯培养的方法进行了高温菌的多样性研究,并从其中发掘到了大量的具有应用潜力的新物种资源；另外对代表性的高温菌进行了纤维素和木聚糖降解实验,探讨产纤维素酶、半纤维素酶高温菌的多样性及在系统发育地位上的分布规律,最后对两个高温纤维素酶基因进行了克隆。首先,选择了6个地化特征差别明显的的高温样点,进行基于Biolog ECO的高温菌群落代谢特征分析,结果表明：不同地热环境下微生物的代谢特征差别明显,沉积物中生物量少,在微孔板孵育过程中无法检测到代谢活动；在热气孔中的微生物群落代谢活跃,而且表现出了丰富的代谢多样性。聚类分析发现,热泉沉积物中高温菌的代谢较为相似,而热汽孔土样中的高温菌群落代谢明显区别于热泉沉积物,同时彼此间的差异明显。然后选择温度和pH具有代表性的15个样点进行分离,总共获得378株高温菌,并完成16S rRNA基因序列的测序,分析发现这些菌株分布于细菌域的5个门、6个纲、12个目、17个科和26个属,其中放线菌共分离到6个属,细菌共分离到20个属。地芽孢杆菌属(Geobacillus),伪芽孢杆菌属(Fictibacillus),厌氧芽孢杆菌属(Anoxybacillus),芽孢杆菌属(Bacillus)这四个属分离频率最高,亚栖热菌属(Meiothermus)和栖热菌属(Thermus)为典型的高温菌。获得了9个新分类单元共计58株菌,占分离菌株总数的15.3%,并对其中一株Brevibacillus属的菌株进行了多相分类鉴定并确定了其分类地位。另外,选择150株代表性高温菌进行了纤维素酶和半纤维素酶的筛选,有71株高温菌可以降解纤维素和半纤维素,占总数的47.3%。其中能降解木聚糖的有41株,降解羧甲基纤维素的57株,降解微晶纤维素的9株,分别占到参选菌株的27.3%、38.0%、6.0%。最后对一株同时降解羧甲基纤维素,微晶纤维素和木聚糖的菌株YIM 78625和另一株有纤维素酶活性的高温菌YIM 77570进行纤维素酶基因的克隆,获得一个外切纤维素酶基因和一个内切纤维素酶基因并成功表达。本研究揭示了西藏塔格架地热区可培养高温细菌的多样性,并做出了对其中蕴藏的纤维素、半纤维素降解菌的应用潜力评估。这对我们今后深入理解塔格架地热区高温菌的多样性及其产酶菌株的开发都具有重要意义。