天山北坡山地高差悬殊，地形复杂，气候的垂直地带性差异显著，具有完整的山地垂直带谱。本文以天山北坡垂直自然带为研究对象，探索其土壤微生物多样性分布及影响其主要环境因子，为研究山地土壤微生物生态奠定基础。　　目的：了解新疆天山北坡不同垂直自然带土壤微生物的多样性，包括土壤细菌、真菌、古菌、甲烷氧化菌的多样性及其分布格局。了解该地区微生物功能多样性。　　方法：采用末端限制性片段长度多态性技术(TerminalRestrictionFragmentLengthPolymorphism,T-RFLP)，分析土壤细菌、真菌、古菌、甲烷氧化菌群落动态变化；采用BIOLOG生态微平板技术研究了该地区微生物功能多样性。　　结果：采用T-RFLP技术分别对该地区土壤细菌、真菌和古菌多样性和群落结构变化进行了研究，结果表明天山北坡垂直自然带土壤细菌优势类群分为7门82属，主要为拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、和放线菌门（Actinobacteria）；各地优势种属和丰度各异并表现区域性特征。土壤真菌多样性指数及末端标记限制性片段(T-RFs)数在山地荒漠带最低，高山草甸带最高，随海拔升高均先增加再降低，与土壤理化性质的变化趋势相同；聚类分析表明，高山草甸带和冰雪带聚为一小类，然后与亚高山草甸带聚为一大类，山地草原带和山地森林带聚为一类，山地荒漠带单独聚为一类；土壤真菌优势类群分为2门22属，主要为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota），所有样地中绝对优势菌群为Ascomycota。另外，只有山地草原带及山地森林带出现了担子菌门（Basidiomycota），且Basidiomycota所在山地森林带占有比例远大于山地草原带。土壤古菌多样性指数在山地森林带最低，高山草甸带和冰雪带最高；聚类分析表明，山地荒漠带、亚高山草甸带、高山草甸带和冰雪带聚为一类，山地草原带和山地森林带聚为一类；古菌类群主要是广古菌门和泉古菌门。　　采用BiologECO技术研究该地区微生物功能多样性变化结果表明，这6个样地土壤微生物群落碳代谢能力较高且存在显著性差异，主要利用碳水化合物、氨基酸和羧酸碳源。相关分析表明差异性与非生物环境因子（全氮、有机碳、海拔、土壤湿度等）相关。　　采用T-RFLP技术对该地区土壤甲烷氧化菌研究，结果表明其多样性指数及末端标记限制性片段(T-RFs)数在山地森林带最低，亚高山草甸带最高；随着海拔升高，其变化趋势为：山地荒漠带>山地草原带>山地森林带<亚高山草甸带>高山草甸带>冰雪带。聚类分析表明，亚高山草甸带、高山草甸带和冰雪带聚为一类，山地草原带和山地森林带聚为一类；典范对应分析（CCA）表明：香侬指数（Shannonindex）与pH、C/N呈正相关，与海拔、全氮、全磷呈负相关；辛普森指数（Simpsonindex）和均匀度指数（Evenness）与C/N、土壤表层温度、pH及有机碳呈正相关，与全氮、全磷以及海拔呈负相关。天山北坡垂直自然带土壤甲烷氧化菌多样性较丰富，土壤pH、C/N、湿度、有机碳、全氮及植被类型可能是影响其多样性的关键因素。　　结论：天山北坡垂直自然带土壤细菌多样性丰富，真菌和古菌群落结构较为简单；不同样地细菌、真菌和古菌的优势种群及丰度不同，碳代谢水平较高，这些异同可能和海拔梯度、植被类型及环境因子等因素相关。