印度洋-西太平洋区主要包括东印度洋、西太平洋及其交汇区域。印度洋-西太平洋区地理环境复杂,是海洋生物多样性领域的热点研究区域。海洋固氮生物作为固氮功能群,对生态系统氮循环和初级生产力发挥着重要作用。了解海洋固氮生物的多样性、群落时空格局及其影响因素,对评估固氮生物生态功能和生物地球化学效应具有重要意义。本论文于2016年至2019年在东印度洋、西太平洋和南海区域开展科考航次调查,采用固氮功能基因nif H高通量测序和显微镜检结合的分析方法,对印度洋-太平洋区的3个典型区域进行了固氮生物群落组成、结构特点和生物地理分布特征研究。本论文从大尺度概括了固氮生物群落组成与生物地理特点,对比了不同大洋区域固氮生物群落结构和分布差异。功能基因nif H高通量测序研究结果表明,在印度洋-西太平洋区,变形菌门是固氮生物群落的绝对优势类群,其次是蓝藻门;α-变形菌的Sagitula castanea和蓝藻门Crocosphaera watsonii是优势物种,束毛藻在群落中所占比例很小。在显微镜检结果中浮游固氮蓝藻以铁氏束毛藻为主要物种。在不同区域,固氮生物群落结构呈现各自不同的特点。在东印度洋,α-变形菌、γ-变形菌和蓝藻门是主要类群。α-变形菌物种丰富程度最高,其相对丰度高值分布在赤道区域。γ-变形菌在赤道以北区域的相对丰度高于赤道以南区域,在赤道的75m水层达到最高值。蓝藻门相对丰度高值区位于近斯里兰卡海域的50m至100m,最高值出现在100m水层。显微镜检结果表明束毛藻细胞丰度呈现年际下降趋势。在500m至2000m的深层水体中,束毛藻（OTU343）在深海群落中占有一定的比例,这可能与颗粒碳沉降向深海输出有关系。ANOVA分析结果显示在固氮生物群落在不同站位和水深之间的均无显著性差异。西太平洋固氮生物群落中除了α-变形菌,蓝藻门和γ-变形菌占有相对较高的比例,并且蓝藻门在群落中的贡献显著高于东印度洋（p＜0.05）。在近菲律宾海的区域25m水层,Crocosphaera watsonii在群落中的比例高达96.53%。本次高通量测序分析中束毛藻的平均相对丰度仅为0.16%,结合镜检结果可知,束毛藻多分布在75m至100m水层。总体来看,固氮生物优势类群在水层之间无显著性差异,而在不同站位之间,δ-变形菌、β-变形菌和蓝藻门分别表现为显著性差异（p＜0.01）。与东印度洋相比,西太平洋的固氮生物群落具有较低的多样性。南海是东印度洋和西太平洋的交汇区域,该区域固氮生物群落中,优势类群α-变形菌随水深变化呈现显著性差异,其在南海中部区域相对丰度较高。γ-变形菌也是优势类群之一,主要分布在南海西部。蓝藻门中仅注释到Crocosphaera watsonii,相对丰度仅占群落的2.07%,并未注释到束毛藻。固氮生物相对丰度在不同站位之间无显著差异,在不同水深,α-变形菌相对丰度存在显著变化（p＜0.05）。在大于500m深层水体,南海固氮生物群落结构与东印度洋群落结构有所不同,南海中β-变形菌和蓝藻门在群落中的比例呈现随水深增加而增加的趋势;在水深大于1000m的深海,δ-变形菌和β-变形菌对群落的贡献高于其在东印度洋群落的贡献。在整个调查区域,变形菌在群落结构中占主体地位,预示着变形菌在印度洋-西太平洋区生态系统和生物地球化学循环具有不容忽视的潜能。蓝藻门在不同生境的显著变化趋势,暗示了蓝藻可能对全球变化下海洋环境变动具有更敏感地响应。印度洋-西太平洋区的群落生物地理特征表现为显著的距离衰减性,未表现出纬度多样性模式。印度洋-太平洋区的营养盐与固氮生物类群无显著性关系,温度和盐度对东印度洋和西太平洋固氮生物具有明显影响,由此推测印度洋-太平洋区的水文条件可能对固氮生物地理特征具有更为重要的调控作用。本研究为全球海洋固氮生物群落演替规律提供见解,为了解全球变化下海洋固氮生物的生态响应机制提供科学基础。