关键带是岩石、土壤、水、空气以及生物相互作用、发生物质和能量交换的高度异质性的地表环境的统称。本研究以氮循环中的一类关键菌群——氨氧化微生物为生物载体,研究这类功能微生物菌群在土壤和水体环境之间的相互作用关系。不同土壤地理位置或理化性质的土壤A O A的a m o A基因丰度普遍高于A O B的a m o A基因丰度,土壤的A O B和A O A的存在生物地理学分布特征,如部不同纬度的农耕土,不同省份的水稻土以及东部农耕土与青藏高原高山土之间的A O B和A O A组成都具有较大差异;A O B和A O A的种群结构同时受土壤的理化性质(以p H、含氧量、有机质、N H4+含量为主要因素)和土壤类型(矿物组成)多因素综合控制;A O B表现为受土壤的含水量影响显著,不适宜低p H环境,能够耐受较高土壤养分,而A O A表现出耐受酸性土壤而不适宜营养成分高的环境;了解不同土壤类型中氨氧化微生物的种群结构及其影响因素是进一步研究氨氧化微生物对土壤氮肥保存的必要条件;对三峡大坝上游~1 1 0 k m库区水体中A O B和A O A的研究发现,水体A O B和A O A组成与长江岸边土壤以及上述中国土壤中的组成不同;三峡大坝库区水质在靠近三峡大坝~5 0 k m内开始水体富营养化,~2 5 k m范围内明显恶化,出现有机和无机营养物质积累、水体溶氧量下降等现象,水体富营养化增加了A O B的丰度,抑制A O A的生长,使A O B和A O A的丰度在靠近大坝2 5 k m内与上游分布特征明显不同;A O B和A O A的多样性和种群组成在1 0 0 k m内未发生明显变化,干流上游的搬运下来的类群为库区核心类群,支流和土壤贡献的新类群极少。