冻土是陆地生态系统中最容易受到全球气候变化影响的碳库,随着全球气候的变暖,冻土逐步退化,冻土中的有机碳进一步被微生物分解,从而释放出大量甲烷和二氧化碳,将会进一步加重温室效应。因此,研究冻土中微生物的结构与组成,特别是古菌群体的结构和组成,对于研究冻土生态系统的退化、温室气体的释放对全球气候变化所造成的潜在威胁是十分重要的。本论文的研究区域选在我国陆域天然气水合物调查的木里冻土区。通过对冻土区两个土壤垂直剖面理化性质测定,显示该区土壤中冻土层甲烷含量明显高于融冻层；融冻层土壤中的总有机碳含量随深度加深而减少,而在冻土层土壤中随深度增加而增加。通过对古菌和产甲烷菌群体的分析,结果显示：DP-14和DTP-15垂直剖面中土壤的古菌种群分布在融冻层土壤中以泉古菌为优势类群；而在冻土层土壤中以广古菌为优势类群。剖面土壤古菌类群的垂直分布为：表层以Group1.3b/MCG-A占主导地位,随深度增加广古菌丰度有增大的趋势,Methanomicrobiales和Methanobacteriaceae的相对丰度逐渐变大,而Methanosarcinaceae在剖面各层土壤中存在较少。冻土垂直剖面土壤中产甲烷菌的研究表明,在融冻层土壤中,Methanomicrobiales和Methanobacteriaceae丰度较大；而在冻土层土壤中,Rice cluster I和Methanobacteriaceae为优势群体。剖面土壤中产甲烷菌的垂直分布为：Rice cluster I群体在表层土壤中较少存在,随深度增加种群丰度升高,Methanomicrobiales主要生活在剖面上层的土壤中,Methanobacteriaceae在整个剖面的土壤中都有分布。综上所述,DP-14和DTP-15两个冻土土壤剖面的研究结果在一定程度上丰富了有关天然气水合物区冻土垂直剖面的古菌和产甲烷菌特征数据库,这为揭示微生物与甲烷关系增加了新的数据记录。同时,论文尝试探讨了木里天然气水合物区冻土垂直剖面中的古菌与冻土环境的关系,为进一步揭示冻土生态系统对全球气候变化的响应提供了部分基础素材。