在全球气候变化、人为不合理利用等因素的交互影响下,高寒草甸出现了不同程度退化。草地退化,原有的土壤微环境受到扰动,逐渐形成了与之相适应的土壤微生物群落结构;与此同时,新的微生物群落对其生存的土壤环境进行反向作用,由此改变其土壤性状。一直以来由于技术手段的限制,加之肉眼难以观察和专业领域研究欠缺等因素,造成90%以上的土壤微生物功能尚不清楚,土壤-微生物缺乏系统研究。本研究采用常规方法及高通量基因检测技术等对三江源区未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极重度(黑土滩)退化高寒草甸土壤微生物的组成、格局和功能,及其驱动因子植被特征和土壤性质等进行研究,探究草地植被、土壤微生物群落结构和功能特征、土壤性质及酶活性对草地退化的贡献与响应,明确退化草地生态系统中土壤、真菌和细菌之间的网络调控关系。研究结果表明:1.高寒草甸退化过程中,草地植物种由莎草科和禾本科向菊科及其它杂类草和有毒植物种方向演替,线叶嵩草等优良牧草在群落中的优势不断下降,而细叶亚菊和黄帚橐吾等杂类草的重要值不断增加。草地植被物种丰富度、多样性、优势度及生物量显著降低,均匀度无明显变化。地下生物量80%以上集中在0～10cm土层,中度退化阶段是草地植被退化的转折点。2.伴随草地退化程度的加重,土壤含水量显著降低,土壤p H显著升高,土壤有机碳在退化前期急剧减少,到中度退化后无明显变化,土壤全氮整体呈下降趋势,土壤全磷呈“V”型变化,土壤全钾则呈倒“V”型变化;土壤铵氮和硝氮含量整体升高,速效磷含量减少,速效钾含量曲线上升。高寒草甸退化演替过程中,土壤C:N:P显著降低,土壤全效和速效养分均在中度退化阶段出现拐点。3.高寒草甸土壤微生物碳和氮含量分别为997～2823mg/kg和282～450mg/kg,草地土壤中70%以上的微生物集中在0～10cm土层。草地退化土壤微生物量碳和氮均呈“V”形变化趋势,中度退化草地最低。土壤微生物C:N为2.44～4.77,且随退化程度的加重显著降低。土壤脲酶活性呈倒“V”型变化,磷酸酶活性曲线下降。高寒草甸退化过程中,碳源利用土壤微生物活性、物种组成和群落结构等在中度退化阶段有一个大的转变演替过程。4.变形菌门、酸杆菌门、浮霉菌门、疣微菌门和放线菌门为高寒草甸优势细菌,子囊菌门、担子菌门和被胞霉菌门为土壤优势真菌。草地退化显著改变了土壤真菌和细菌物种组成,变形菌门细菌丰富降低,酸杆菌门、浮霉菌门及病原真菌Gibberella(Fusarium)tricincta丰度增加。草地退化对细菌Chao1指数无影响;轻度退化提高了细菌Simpson指数,降低了真菌Shannon指数和Simpson指数;重度退化增加了真菌Chao1指数和细菌Shannon指数;黑土滩退化显著降低了细菌Simpson指数。5.物质代谢类、环境信息处理类和遗传信息处理类细菌在土壤中起主要功能调节作用,化能异养、硝化作用、亚硝酸盐氧化及硫代谢作用为优势功能菌群,碳、氮、硫、铁、锰等代谢菌群在不同草地间差异显著。重度及黑土滩退化提高了氨氧化细菌丰富,降低了硫化物、亚硝酸盐氧化及尿素水解作用细菌丰度;草地退化过程中化能异养、芳香族化合物降解及反硝化作用细菌等均呈“V”型变化,中度退化阶段是微生物群落生态功能结构转变的拐点。病理型、共生型和腐生型真菌丰度在不同草地均表现显著差异,腐生、共生及过渡型真菌在未退化草地显著富集,轻度退化增加了腐生-共生过渡型真菌丰度,降低了病理型真菌丰度,重度退化减少了共生型真菌丰度。高寒草甸退化改变了土壤真菌和细菌的群落及功能结构。6.高寒草甸土壤微生物多样性与植被多样性无明显相关性,真菌多样性与植被物种丰富度和地上生物量显著负相关。土壤微生物物种组成与TN、TOC和SWC显著正相关,与TK和p H显著负相关。土壤细菌群落和功能结构与植被特征无明显相关性,真菌群落结构受地上生物量影响,土壤SWC、p H、TOC、TN和TK对微生物群落及功能结构起主要调控作用。土壤微生物碳氮与植被盖度、物种丰富度及生物量密切相关,微生物群落结构越复杂土壤微生物碳氮含量越高。土壤酶活性主要受土壤真菌影响,土壤细菌与真菌之间多为互利共生关系。植被和土壤因子对土壤细菌、真菌群落结构和Faprotax功能结构变化的解释率分别为85.69%、76.78%和87.17%,其中土壤因子可单独解释48.45%、36.9%和31.55%,土壤植被交互作用可解释29.85%、32.68%和50.74%;相比土壤微生物群落结构,土壤-植被耦联作用对微生物功能结构的影响更大。