草地在地球生物圈中有着重要的生态作用，土壤微生物是维持草地功能和稳定性的关键因素。 理解生物多样性及其时空分布模式是确定形成生物多样性的潜在机制、生态理论的发展和生物多样性保护的关键。 在过去的几十年中，宏基因组技术为微生物群落多样性生物地理学分析提供了新的工具。 土壤深度是影响微生物多 样性的重要因素， 有证据表明 随着土壤深度的增加，微生物的多样性与群落结构发生了明显的变化。其中 alpha多样性随深度降低， beta多样性随深度差异增大。 虽然许多研究表明了生活在表层土壤中的微生物群落的空间尺度，但对深层土壤的模式及其 背后的机制却知之甚少。
    首先，基于典型草原土壤中原核微生物的定量和高通量测序数据，在 80 cm深的土壤剖面内 (10 cm间隔 )，通过比较微生物的总量和多样性，并且使用分子生态网络方法 (molecular ecological network approach MENA)探究微生物相 互作用网络的垂直变化。 全面 地揭示了 分析微生物的总量、多样性和物种间的相互作用网络表现出的垂直分布特征。结果 显示 原核生物的总量和多样性随深度增加而逐渐降低，且群落结构变异沿土壤剖面逐渐增大。网络结构在表层最为复杂，微生物物种间联系紧密；随着深度的增加，微生物间紧密的关联会逐渐变稀疏，网络结构变得简单。此外，酸杆菌是当地土壤生态系统中的优势种群以及网络核心微生物物种，可能对土壤生态服务功能的稳定发挥具有重要的作用。 所以，在此生态系统中 原核微生物的总量、多样性和物种间的互作网络都表现出高度一致的垂直变化规律，即总 量、多样性与深度成负相关，且其群落结构变异会逐渐扩大，同时微生物网络相关性会减 弱。
    其次,既然在较小的 土壤 深度间距 之间 (10 原核微生物也可以展现出相对规律的变化趋势。 为了可以进一步 阐明原核微生物的垂直空间分布及其机制因此扩大土壤深度差来系统地评估 典型草原上三个不同土壤深度 (Upper 0-20 cm Middle 20-40 cm Substratum 40-100 cm)的原核生物多样性的空间 转化 ，包括分别 在分类学和系统发育方面考察了距离衰减和种 -面积关系 以及使用不同的方法框架决定其潜在 的构建 机制 。 研究 结果表明， 在更大的深度间隔 之间， 原核生物群落多样性在不同的土壤 深度 之间 具有明显的 组成和结构 差异 。土壤剖面的空间分布模式，在每一层 微生物多样性在水平空间的转化都遵循距离衰减 (distance-decay relationship, DDR)和种 -面积关系 (species-area relationship, 表现出明显的生物地理空间分布格局 (P < 0.05)，并且分类学 组成 的微生物空间周转率高于系统 发育的周转率 (β > z值 )。更重要的是， 微生物从土壤上层到下层的变化过程中，其水平 空间 周转 率 (平均值 ±标准误差 )的变化范围分别在 0.016±0.005到0.023±0.005(β值 )和0.065±0.002至 0.077±0.004(z值 )之间， 同时 β和 z值都随着深度的增加而增加。 通过使用不同的微生物构建过程 的 识别方法， 证据表明 该生态系统中不同深度水平的原核生物构建主要是决定性过程主导，而不是主要根据随机 机制进行群落组建。 基于零模型的标准化随机比例 (Normalized stochasticity ratio, NST)被引入来确定 决定性和随机性机制的重要性，其 结果 表明决定性比例(1−NST)的重要性 有上层到下层从 48.0%增加到 63.3%。 基于零模型 考虑 同时考虑分类组成与系统发育的框架 产生 了 随深度增加逐渐增大的群落间平均 βNTIUpper：：-5.29、 Middle 2.75和 Substratum 19.59 并且决定性过程 (同质和异质选择 )的比例也是增大的。 使用变量分解的方法证明了 地理距离和土壤理化性质都对群落之间的周转有显著的 (P <0.05)影响 ，并且它们的重要性都随深度增加而加强 ，但是空间距离一直是主要的影响因素。 由于微生物 的特性，在此的空间限制是决定性的 。所以，以上结果共同表明 选择作用是原核微生物 多样性空间尺度，即物种转变加速更替的主要驱动力。
    本论文通过描述和比较典型草地生态系统中 土壤剖面中不同深度水平的原核微生物群落 的空间尺度变化 ，最终 揭示了对地表以下土壤 原核生物群落生态组装模式和机制的重要认识，为微生物空间尺度研究 补充提供了新的知识。 这些微生物动态变化的重要见解，对典型草地的生态保护 将可能 具有一定的参考价值。