硝化作用作为全球氮素循环的核心环节，对农业和环境影响很大。不同土壤硝化作用的差异将对环境产生不同的影响，因而正受到越来越多的关注。但是目前对土壤硝化作用的研究主要针对土壤的硝化活性，而对土壤中硝化细菌种群和活性及其对土壤硝化活性的贡献则研究得较少。 本实验选用了我国三种土壤[江西鹰潭红壤、江苏宿迁潮土、江苏无锡水稻土（黄泥土）]，采用土壤培养和液体培养的方法研究了土壤的硝化活性和土壤硝化细菌的硝化活性，采用MPN—Griess和MPN-PCR的方法研究了土壤中硝化细菌数量，使用针对16S rRNA基因和amoA基因的PCR技术与变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术研究了土壤中氨氧化细菌的区系，使用液体培养方法研究了土壤颗粒对硝化细菌硝化活性的影响，并比较了8种提取DNA方法的DNA得率和纯度。取得了如下的实验结果。 当土壤培养28天结束时，潮土中几乎100％的NH₄⁺—N转化为NO₃^--N，水稻土（黄泥土）中75％的NH₄⁺—N转化为NO₃^--N，而红壤只有4.9％的NH₄⁺—N转化为NO₃^--N。潮土在液体培养实验中，也表现出比其余两种土壤强的硝化强度，培养6小时后硝化强度超过0.1 mgkg^-1h^-1，约为相同条件下水稻土（黄泥土）和红壤硝化强度的两倍。三种不同pH的土壤在中性培养液中硝化强度都比较大。结果表明，不同土壤硝化势差异显著。除了采用土壤培养方法测定土壤硝化势外，还可以用液体培养方法研究硝化强度。采用液体培养研究土壤硝化活性时要选用合适的培养条件，包括10mM NH₄⁺—N浓度，培养24小时，最佳采样时间18小时，培养液pH中性。土壤硝化势与土壤pH极显著相关，不同农田土壤pH的差异可能是其硝化势差异的原因之一，酸性土壤的低pH可能是导致酸性土壤硝化势低的原因之一。不同农田土壤硝化势差异还可能与不同土壤硝化细菌种属和活性差异有关。 三种土壤氨氧化菌数量差异显著，水稻土（黄泥土）中氨氧化菌数量最多，其次为潮土，红壤最少；三种土壤亚硝酸氧化菌数量没有差异。三种土壤氨氧化菌数量可能与土壤环境有关，包括土壤的NH₄⁺-N浓度、pH、有机质等土壤理化性状差异有关。潮土和水稻土（黄泥土）中分离的硝化细菌硝化强度显著大于红壤中的硝化细菌硝化强度。结果表明，不同农田土壤硝化活性的差异可能与土壤中硝化细菌种属和活性的差异有关，也可能与土壤环境条件的差异有关。因此对不同农田土壤硝化作用进行研不同农田土壤中的硝化作用及硝化细菌种群究时，只对硝化细菌数量进行研究已经不够了，必须研究不同土壤环境对硝化作用的影响，并进一步研究硝化细菌的种属、硝化细菌硝化活性、功能定量化及其相关的微生物生理与分子生物学机制 采用amoA基因得到的DGGE图谱比采用16SrRNA基因的包含更多的信息，是研究氨氧化菌的一种更有效的方法。对三种土壤的amoA扩增产物的DGGE图谱进行分析后发现，潮土和水稻土（黄泥土）有2条相同的DGGE条带，而红壤没有这两种土壤共同的条带。对DGGE条带序列分析结果进一步显示，三种土壤中的氨氧化菌与NitrososPira的。luste:1和3有高度亲源性，并且三种土壤都具有相近的或相同的和各自特有的氨氧化菌种属，其中红壤中的氨氧化菌种属比潮土和水稻土氨氧化菌种属差异更大。红壤有四个氨氧化菌种属，与潮土和水稻土的氨氧化菌种属不同。红壤四个氨氧化菌种属中两个是与潮土和水稻土氨氧化菌亲源性较远的、红壤特有的氨氧化菌种属，这两个种属与己知的Nitrosospira属的eluster3bz97838和Nitrosospira属的cluster3aAF353263亲源性比较近。另两个红壤种属是与潮土和水稻土亲源性很近的两个氨氧化菌种属，这两个种属与己知的Nitrosospira属的eluster3b 297836和Nitrosospira属的clusterl 297835亲源性比较近。潮土有五个氨氧化菌种属，与水稻土有两个共同的氨氧化菌种属。这两个种属其中一个是潮土和水稻土特有的氨氧化菌种属，这个种属与己知的NitrososPira属的duster 3b 297849亲源性可能比较近。潮土的另外四个种属与红壤和水稻土氨氧化菌种属亲源性比较近，这四个种属的氨氧化菌与己知的Nitrosospira属的eluster3b 297836和Nitrosospira属的elusterl 297835亲源性比较近。水稻土有四个氨氧化菌种属。水稻土除了与潮土共有的一个种属是两种土壤特有的氨氧化菌种属外，还有一个氨氧化菌种属是水稻土特有的，与Nitrosospira属的duster3aAF353263亲源性很近。水稻土的另两个种属与红壤和潮土氨氧化菌种属亲源性都比较近，这两个种属的氨氧化菌与已知的Nitrosospira属的eluster3b 297836和Nitrosospira属的elusterl 297835亲源性比较近。 不同农田土壤的氨氧化菌种属的这种差异，可能会导致不同土壤的硝化活性差异，尤其是红壤的氨氧化菌种群与其余两种土壤的明显差异可能是导致酸性红壤中硝化活性比较低的原因。 此外，土壤颗粒本身的性质对土壤硝化作用有一定的影响，其中土壤有机质对硝化细菌有抑制作用，土壤粘粒氧化物对硝化细菌也有一定影响，而土壤粘粒矿物影响不大。 从土壤中抽提DNA是所有这些操作能顺利进行的关键，扩增来源于土壤微生物DNA时，常常由于这些提