微生物多被认为呈随机的空间地理分布状态,随着研究深入,有结果表明在一定的空间尺度下,细菌或真菌存在与大型生物类似的生物地理学特征。随着各种新的功能微生物及功能基因的不断发现,古菌参与重要陆地生物地球化学过程以及作为重要生物资源库等方面的作用日益凸显,目前已有很多关于土壤中古菌的报道,但其在多尺度下的分布特征及生态学驱动机制尚不明确。最近我们应用分子生物学方法,不仅对土壤中古菌数量展开了调查,同时也分析了古菌的群落结构特征,其结果已发表于国际微生物生态学刊物FEMS Microbiology Ecology. 利用分子生物学手段——Real-time PCR 、末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)和克隆文库分析等,对我国多尺度下,不同生境(旱地和水田)和剖面层次(0-10,10-20,20-40,40-60,60-80,80-100cm)土壤中古菌群落组成、多样性和丰度进行了研究. 结果发现所有样品中,古菌丰度均与土壤pH存在显著相关关系,并且表层土壤中与土壤有机质含量(SOC)和TN存在显著正相关。细菌与土壤pH无关,但在对所有样品分析发现与SOC和TN存在正相关关系。剖面土壤中古菌与细菌丰度存在显著正相关关系。古菌群落变化主要受pH影响, pH,depth,longitude,latitude对群落变化的影响分别为 27 %, 10 %, 4 %和4 %。 进一步变量分解表明,环境因子的影响为 21.9 % ,空间因子影响为10.7 %,环境因子与空间因子交互作用为9.5%。通过生态学模型拟合并结合古菌群落与空间、环境因子的关系,为获得多尺度下土壤古菌的分布特征及生态学驱动机,及古菌在陆地生态系统中的地位和作用提供理论指导。