在生物多样性和环境保护的相关研究中，都需要有效地测量生物多样性，发现问题所在，并对保护措施的有效性进行监测。然而，耗时费力的采样及分类鉴定工作严重的限制了研究者的步伐，而且目前优秀的分类学家不断减少。基于二代测序的高通量条形码技术(metabarcoding)正是针对这个研究瓶颈而诞生的一种高效有力的生物多样性研究方法。但是这一技术的广泛应用还需要在采样策略和生物信息学分析流程上进一步优化，因为野外采样和数据分析直接决定着所研究问题的现实逻辑性和可靠性。怎样能更快更好地在野外采集样本？应该采集什么样的样本？如何从海量的原始序列数据中获得有效的生态学信息？针对不同的研究，我们需要更多的选择。生态和环境管理方面的很多基本问题都需要涉及土壤及腐殖质中小型动物多样性的研究。因此我选择了土壤和腐殖质这两种具有挑战性的基质作为我的研究对象。通过比较不同的采样、DNA提取、和生物信息学分析方案，以期寻找到一种快速高效的分析土壤和腐殖质生物多样性的方法。　　本文首先以土壤和腐殖质为对象，采取了液氮研磨和磁珠研磨两种不同的处理方法来提取DNA，利用高通量条形码技术扩增18S基因片段，比较了三种不同的信息学处理方法:(1) USEARCH/CROP，(2) Denoiser/UCLUST，以及(3) OCTUPUS。结果表明:在样本处理上，磁珠研磨法可以释放更多的DNA，且更方便安全，不易造成交叉污染;三种不同的信息学处理方法都得到了相似的群落组成，且与相应生境中的特征分类单元吻合，OCTUPUS会过度估计系统发育多样性，因此我们认为USEARCH/CROP或者Denoiser/UCLUST更适合用来分析土壤和腐殖质等样本中的生物多样性。　　本文将优化后的研究方案直接应用于实际的生态学案例，分析了从中国云南及越南多个地区的样地采集的土壤和腐殖质样本中的高通量条形码数据，并与在同一样地中用传统的马氏网和喷雾法等采样方案作比较。结果显示18S是比CO(I)更适合于研究土壤和腐殖质样本的片段，从土壤和腐殖质样本中得到的多数是节肢动物、环节动物以及线虫，符合这类样本对应环境的特征群落。在提供生态学信息的能力上，土壤和腐殖质样本具有更为明显的优势:不仅采集方便快捷，而且在Alpha多样性和Beta多样性分析方面比马氏网和喷雾法采集的昆虫样本更为敏感。　　本研究的结果表明，高通量条形码技术是一种分析土壤和腐殖质这类具有挑战性样本的有效手段。与传统的马氏网和喷雾法采集的昆虫样本相比，土壤和腐殖质这两类样本的采集更为快速、安全、高效，磁珠研磨法对于这两类样本的DNA提取更为有效，USEARCH/CROP或者Denoiser/UCLUST更适合用于此类样本的高通量条形码数据分析;采用优化后的高通量条形码技术方案，土壤和腐殖质这类样本完全可以快速有效地监测一定区域的生物多样性变化。