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土壤中大量氨氧化古菌的发现，质疑了氨氧化细菌主导土壤硝化作用的传统观点，因此本文以棕壤和褐土为研究对象，通过室内培养和盆栽试验相结合，采用定量荧光PCR、变性梯度凝胶电泳(DGGE)和构建克隆文库相结合的方法，开展了硝化抑制剂双氰胺(DCD)和3，4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)对土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌数量和多样性影响的研究。
在室内培养的条件下，DCD和DMPP在棕壤和褐土上均能够延缓铵根离子的氧化，减少硝酸盐的生成量，二者的硝化抑制效果呈现出先增强后逐步减弱的趋势，均在第14天时达到最高值。从第14天到第70天，差异达到了显著，在这期间双倍要比单倍用量DCD和DMPP的硝化抑制率平均高20％。硫酸铵能够刺激氨氧化细菌的极速生长，而对氨氧化古菌没有刺激效果，却在施用初期检测到硫酸铵能减少氨氧化古菌数量，表明氨氧化细菌和氨氧化古菌对外源氮的响应不同。与单施硫酸铵相比，配施DCD或DMPP均能显著抑制氨氧化细菌的数量，而对氨氧化古菌却没有显著的影响，即使二者用量加倍，也不能抑制氨氧化古菌的生长。为了消除外源氮对氨氧化古菌的影响，研究了单施DCD和DMPP对氨氧化古菌的影响，即便土壤氨氧化潜势被抑制，硝化抑制剂用量加倍，也没有观测到氨氧化古菌数量减少的现象。
以玉米为供试作物的盆栽试验条件下，在棕壤和褐土上，尿素均能刺激氨氧化细菌的生长，在拔节期其数量达到最大值，而氨氧化古菌没有受到刺激生长，反而在前期有减少的现象。与单施尿素相比，配施DCD和DMPP能显著减少氨氧化细菌的数量，但不能抑制氨氧化古菌的数量，即使土壤的氨氧化潜势被抑制。两种土壤的硝酸盐含量与氨氧化细菌amoA基因拷贝数均成显著的线性正相关关系，而与氨氧化古菌amoA基因拷贝数没有相关关系。棕壤上检测到施用尿素和配施DCD或DMPP减少了氨氧化细菌的多样性，并改变了其群落结构。而褐土的氨氧化细菌群落和两种土壤的氨氧化古菌群落在处理间没有检测到差异。
两种土壤的氨氧化古菌数量均要高于氨氧化细菌数量。对比两种土壤的氨氧化细菌数量，可发现棕壤＜褐土，而氨氧化古菌数量，则棕壤＞褐土，这表明氨氧化古菌较氨氧化细菌更适合在低pH的土壤上生长，结合二者对外源氮添加的响应不同，可看出氨氧化古菌和氨氧化细菌的适宜生境有所不同。棕壤和褐土的氨氧化细菌群落都以Cluster3为主，氨氧化古菌群落都属于Group1.1b。本文认为在氨氧化古菌以Group1.1b为主的弱酸性的棕壤及中性的褐土上，在施用大量无机氮的条件下，氨氧化细菌在硝化作用中占主导作用。