纳帕海作为青藏高原东南缘石灰岩上发育而成的喀斯特型国际重要湿地,其多样性生境孕育了丰富的生物多样性,是全球生物多样性保护的热点地区之一。但由于旅游、耕作和排干等人为活动,导致沼泽湿地大面积减少与退化,形成了沼泽湿地、沼泽化草甸、草甸和垦后湿地等一系列的退化阶段。纳帕海高原湿地的退化,可能显著改变土壤理化性质及土壤生态学过程,土壤微生物群落必然会在组成、结构、多样性及功能等方面做出改变或响应。本文以纳帕海不同退化阶段(沼泽湿地、沼泽化草甸、草甸和垦后湿地)为研究对象,运用宏基因组高通量Illumina平台测序技术,研究不同退化阶段细菌和真菌等主要土壤微生物群落的组成、结构及多样性,分析高原湿地退化引起土壤理化性质时空特征的改变对土壤微生物群落的影响,进而探明土壤细菌和真菌群落对湿地退化的响应特征及规律。研究结果有助于理解土壤微生物群落对湿地退化响应的方向、程度、模式及特征,对于阐释高原湿地退化机制、制定保护管理计划具有重要的指导意义。主要研究结果及研究发现如下:(1)纳帕海高原湿地的退化显著影响土壤理化性质的时空特征。①纳帕海湿地“从沼泽向草甸和垦后湿地”退化过程中,土壤含水量逐渐降低,土壤有机质与全氮逐渐减少,而C/N比增加,表明湿地退化导致了“土壤碳/氮汇”功能的下降;②不同退化阶段土壤理化因子的垂直分布总体上呈表聚性分布。除土壤含水率和碳氮比外,土壤理化指标随土层深度的增加而降低;③土壤理化性质具有一定的季节变化。不同退化阶段干季的全磷、全钾和碳氮比大于湿季,其它土壤指标则小于湿季;沼泽化草甸季节性变化上层比下层明显、草甸上下层相当,垦后湿地下层比上层明显。(2)纳帕海高原湿地的退化显著影响土壤细菌群落组成、结构与多样性及其时空变化。①不同退化阶段土壤细菌群落组成与结构在门、纲及属水平上均存在一定差异。土壤细菌门水平的主要类群均为变形菌门、酸杆菌门等,但次优势菌群与各类群相对丰度存在显著差异;优势纲以变形菌门中的各亚纲为主,但在优势亚群存在差异;不同湿地退化阶段属分类水平存在显著差异:草甸主要优势属均为疣微菌门的spartobacteria属,垦后湿地为酸杆菌门的GP6属,沼泽湿地为povalibacter属和厚壁菌门的梭菌属,沼泽化草甸为厚壁菌门的类芽胞八叠球菌属和拟杆菌门的黄杆菌属。②湿地退化总体上导致土壤细菌多样性呈增加的变化趋势。③湿地退化显著影响土壤细菌群落组成、结构及多样性的时空动态。在垂直变化上,不同退化阶段土壤细菌优势菌门、纲和属的组成、丰度具有明显的差异,土壤细菌多样性随土层加深而降低;在季节变化上,不同退化阶段土壤细菌在门、纲、属组成与结构呈现出不同的变化规律:沼泽湿地和沼泽化草甸呈干季>湿季;草甸的优势门和垦后湿地的优势门、纲呈干季>湿季,草甸的优势纲、属和垦后湿地的优势属呈湿季>干季。沼泽湿地0～20cm土层细菌多样性呈湿季>干季,20～40cm土层相反;沼泽化草甸均呈湿季>干季;草甸和垦后湿地呈干季>湿季。(3)纳帕海高原湿地的退化显著影响土壤真菌群落组成、结构与多样性及其时空变化。①不同退化阶段土壤真菌群落组成与结构在门、纲水平上均存在明显差异。其中沼泽湿地和沼泽化草甸的优势门、纲均为分类地位不确定真菌,而草甸为子囊菌门和古菌根菌纲、散囊菌纲、担子菌纲,垦后湿地为接合菌门和粪壳菌纲、伞菌纲。②湿地退化导致不确定真菌类丰度的减少,却导致了子囊菌、担子菌和接合菌等类群的增加;真菌丰度和多样性一般随湿地退化而增加。③湿地退化影响土壤真菌结构及多样性的时空变化。不同退化阶段不同土层中优势菌门、纲的类群组成基本保持稳定,但>1%的优势类群丰度存在显著差异;随土层加深,沼泽化草甸和草甸多样性降低,沼泽湿地和垦后湿地差异不显著。沼泽湿地和沼泽化草甸土壤上下层真菌多样性湿季>干季,垦后湿地干季>湿季,草甸上下层干湿季差异不显著。(4)土壤细菌与真菌群落结构及多样性对湿地退化过程中土壤理化性质改变的响应存在一定季节与土层的差异。①调控土壤细菌群落结构的主要因子:干季0～20cm土层为含水率、有机质、全氮、速效氮和全磷,20～40cm土层是含水率、有机质、全氮、速效氮、全磷、pH和碳氮比;湿季0～20 cm土层是全钾和速效钾,20～40cm土层是有机质、全氮、速效氮和碳氮比;调控土壤真菌群落结构的主要因子:干季0～20 cm土层是碳氮比、pH、全钾、含水率,20～40cm土层是含水率、有机质、全氮、pH、速效氮和全钾;湿季0～20cm土层是碳氮比、pH、速效氮、速效钾、全磷、全钾,20～40 cm土层是含水率、有机质、全氮、pH、速效氮、全钾和碳氮比。②调控土壤细菌多样性的主要因子在干季0～20cm 土层为含水率、有机质、全氮、速效氮和全磷,20～40cm土层为含水率、有机质、全氮、速效氮、全磷、pH和碳氮比;在湿季0-20cm土层为全钾和速效钾,20～40cm土层为有机质、全氮、速效氮和碳氮比;调控土壤真菌多样性的主要因子在干季0～20cm土层为含水率、有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷和速效钾,20～40cm土层为全磷、速效磷、速效钾和全钾。在湿季0～20cm土层为碳氮比、全钾,20～40cm土层为全磷、全钾、速效磷、速效钾、有机质、碳氮比和速效氮。