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在自然界中，土壤圈处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是联系有机界和无机界的中心环节。石油作为一种重要能源，在开采、炼制、贮运、使用的过程中，会以各种方式泄漏至环境中，造成大面积的土壤污染。本研究以中国主要石油产区—大庆油田、华北油田、胜利油田和克拉玛依油田为研究区域，结合实地测量和常规试验测定其基本理化性质指标和石油污染物含量，结合传统培养方法和454焦磷酸测序方法综合分析微生物群落特征，解析在地理因素和石油污染的共同影响下石油污染土壤理化性质特征，及在地理因素、石油污染和基本理化性质的共同影响下微生物群落特征，研究石油污染对土壤环境的具体影响，探究潜在石油降解菌。本研究对确定石油污染机制、探索极端微生物的适应机制和开发新的微生物产品有重要意义，为进一步开展石油污染土壤的生态修复提供有效信息和奠定基础。 本研究的主要研究结果如下: (1)中国主要石油产区土壤污染以总石油烃为主。土壤理化环境状态不佳，土壤质地主要为砂壤土，养分、肥力不足，有机质含量过高。微生物群落丰富，存在大量石油降解菌，优势门类细菌为Proteobacteria，Actinobacteria，Bacteroidetes和Acidobacteria。 (2)在地理因子和石油污染因子的共同影响下，中国主要石油产区污染土壤理化性质呈现出一定特征，其中地理因子影响大于污染因子影响;地理因素是土壤微生物组成的先决条件，基本理化环境则是最主导因素，石油污染是改变土壤微生物组成的诱导因素，并且在本研究中其间接作用大于直接作用;在三者的共同影响下，中国主要石油产区污染土壤微生物群落差异性显著。 (3)石油污染显著改变土壤环境，增强其地理异质性。在一定程度上对土壤理化性质产生负面影响，改变土壤质地和结构，明显降低密度，显著减少含水量，显著提高有机质含量，对氮、磷含量影响较小，导致微生物可利用碳氮磷比失调;相对于理化性质，石油污染对微生物群落结构和功能的改变更显著，它通过较弱的直接作用和强烈的间接作用，提高细菌丰度、多样性和可培养微生物数量和活性，增强微生物碳代谢活动，提高有机物降解细菌在土壤中的比例，降低参与氮、磷代谢的功能细菌比例，破坏微生物功能平衡。 (4)确定8类潜在石油降解菌为大理石雕菌属（Marmoricola）、Rubellimicrobium菌属、粉红单胞菌属（Roseomonas）、马赛菌属（Massilia）、库克菌属（Kocuria）、土壤球菌属（Agrococcus）、乔治菌属（Georgenia）和动性微菌属（Planomicrobium）。不同的石油产区污染土壤中潜在石油降解菌分布具有差异性。