甲烷（CH₄）作为大气中重要的温室气体,是导致全球气候变化的重要因素。祁连山冻土区是我国陆域天然气水合物的重要分布区。该地区甲烷来源广泛,包括热解成因气,生物成因气,混合成因气以及水合物分解气。其中,由产甲烷菌进行的产甲烷活动是大气甲烷的重要生物来源。同时,甲烷氧化菌对冻土甲烷的最终排放量具有重要的调控作用。本文通过实验室培养法对该地区土壤微生物甲烷产生与氧化特征进行了探究,并对产甲烷菌与甲烷氧化菌群落结构与丰度的变化进行了分析,获得以下认识:1.在厌氧条件下进行了为期84天的土壤产甲烷实验,利用实验室模拟增温以及设定不同pH条件探究了温度和pH对土壤甲烷产量的影响。结果表明:土壤甲烷产量与培养温度（5²5°C）呈正相关性。表层样的甲烷产量高于底层,沼泽草甸区产甲烷速率高于草原区和草甸区;pH条件（6.5⁷.5）的变化对表层样甲烷产量的影响较小。2.为了对土壤甲烷生成途径进行探究,向培养样中加入七种单一碳源,在25°C条件下进行为期56天的产甲烷实验。结果表明:表层样主要以乙酸发酵和甲基营养途径产生甲烷,主要的可利用底物为乙酸,甲醇和三甲胺。底层样主要的产甲烷途径为CO₂还原型,主要的可利用底物为甲酸。3.在好氧条件下进行了为期30天的土壤甲烷氧化实验。利用实验室模拟增温探究了温度对土壤甲烷氧化速率的影响。结果表明:土壤甲烷氧化速率与条件（5²5°C）呈正相关性。表层样的甲烷氧化速率高于底层,高寒沼泽草甸和草甸区土壤甲烷氧化速率差异性较小,且高于草原区。4.经25°C培养后,草原区表层与底层样,高寒草甸与沼泽草甸区底层样中优势产甲烷菌类群以Methanobacteriales为主;高寒草甸和沼泽草甸区表层样中优势产甲烷菌类群以Methanosarcinales为主;培养后mcrA基因拷贝数约增长了2³0倍。经25°C培养后,甲烷氧化菌优势类群由Methylobacter转变为Methylocystis,pmoA基因拷贝数约增长了1³倍。5.水合物钻井区土壤甲烷吸收值(-6.196μmol d^-1 g^-1 soil)低于非水合物区(-2.094μmol d^-1 g^-1 soil),表明前者土壤甲烷氧化活性较高;水合物区土壤甲烷释放值(0.022μmol d^-1 g^-1 soil)高于非水合物区(0.004μmol d^-1 g^-1 soil),指示前者土壤产甲烷活性较高。6.本文的预测结果表明,木里地区表现为甲烷弱汇,年均甲烷排放通量约-1.21×10^-3 Tg。