自然环境的细菌在流式细胞技术中被明显分为低核苷酸(LNA)细菌和高核苷酸(HNA)细菌两大类，其中LNA细菌具有尺寸微小、“不可培养”和低核苷酸含量等特性。然而由于培养检测方法和分离纯菌株的限制，到目前为止，对这类细菌在生态系统中的分布特征及生理特性了解还很有限，为了增加对LNA细菌的认识，本文首先分析了陆地生态系统中不同水体和土壤环境介质中LNA和HNA细菌的时空分布特征及其驱动因子（第二章），然后比较了三种典型饮用水源中LNA细菌的过滤性（第三章），同时研究LNA细菌与HNA细菌的原位生长特性（第四章），接着采用过滤环境适应、极度梯度稀释和16S rDNA序列分析等方法对淡水环境中的LNA细菌进行分离鉴定（第五章），最后进一步探讨LNA细菌的生理特性（第六章）。其主要结果及结论如下:　　1.LNA和HNA细菌的分类现象普遍存在于陆地自然生态系统的水体和土壤环境介质中。土壤中LNA细菌浓度要高于水环境中的浓度(107-108 cells/g vs.105-106 cells/mL)，但是其相对含量要低于水环境（除了地下水21.59％）中的LNA细菌(29.80％-33.94％ vs.42.25％-65.92％)，主成分分析PCA表明两种环境下的LNA细菌流式细胞技术特性具有明显的差异。　　2.LNA与HNA细菌的流式细胞技术特性参数FL1(SSC)具有显著的相关性（FL1:R2=0.711、P＜0.01，SSC:R2=0.762、P＜0.01），这表明环境中的LNA和HNA细菌之间既不是细菌各自对应的某一个特殊生理阶段，也不是两个完全相互独立的细菌群体，而是具有特殊的共变关系。　　3.在松花江流域，LNA细菌具有显著的空间分布特征，其浓度主要受海拔、纬度、温度和电导率的影响;在海河流域，LNA细菌浓度具有明显的季节变化规律:春、夏季＞秋、冬季，其含量变化规律则是:夏季＞冬季＞秋季（春季）。　　4.0.45μm膜过滤对LNA细菌具有极强的筛选效果，水环境中过滤性细菌与LNA细菌的比重具有一定的重合性，这表明通过膜过滤可以对LNA菌群进行分离。　　5.饮用水中也存在LNA和HNA的分类，虽然LNA细菌在流动状态下属于优势菌群(67.2％)，但是静置培养下，LNA细菌的生长速率显(0.469d-1)著低于HNA细菌(1.116d-1)，在静置状态时属于劣势菌群(31.7％)，此外，LNA细菌对AOC的利用能力比HNA更均一。　　6.LNA和HNA细菌对环境因子有着不同的响应，在重金属离子或电导率较高环境下LNA细菌属于优势菌，而在高浊度及弱碱性环境下HNA属于优势菌。　　7.本实验所设计的膜过滤环境适应-极度梯度稀释循环法能很好的分离富集水环境中的LNA细菌，通过此方法，从鄱阳水样中分离出两株LNA细菌（LNA-PY和LNA-PY1），经16S rDNA序列分析表明它们属于Betaproteobacteriaβ-变形菌门中Polynucleobacter necessarius物种中的Asymbioticus亚物种。　　8.不同碳源实验结果显示，分离的LNA-PY菌株不能在高于6.5mg C/L浓度碳的基质中生长，这表明LNA-PY是一种典型的“专性寡营养”细菌，同时，其对养分的利用属于混合基质生长模型，其最大生长速率仍与单个细菌初始可利用碳浓度有关(μmax=0.14974+0.00462 IACC，R2=0.9916，P＜0.05），实验结果还表明，无机养分氮(KNO3/NH4Cl)磷(NaH2PO4/K2HPO4)对LNA-PY的生长起抑制作用，　　9.大肠杆菌与LNA-PY构成的微环境实验结果表明，在低营养物质浓度(1.3mg C/L)的环境下，LNA-PY具有竞争优势(97.99％)，而随着环境养分浓度的增加(13.0mg C/L)，这种优势菌的地位显著降低(46.37％)。　　10.在生物反应器中对LNA-PY进行间歇连续培养、逐渐增加碳源，模拟环境富营养化，实验结果表明LNA-PY的“寡营养”特性可以通过驯化转变变为“富营养”，同时还能保持其微小尺寸和低核苷酸的特性，其潜在代谢调控机制在地球富营养化及生物进化演替过程中具有重要的生态作用。