本文利用海伦农业生态实验站土壤空间移位长期定位试验为平台，选择不同有机质含量的农田黑土黑龙江北安（SOM11）、黑龙江嫩江（SOM6）、黑龙江海伦（SOM5）、吉林德惠（SOM3）和吉林梨树（SOM1.7）为研究对象，从微生物数量、土壤微生物碳源利用特征和土壤酶活性研究东北不同纬度农田黑土水热条件改变后土壤微生物多样性的变化特征。从生物学角度就环境水、热因子的变化对不同农田黑土土壤微生物多样性的变化进行了研究，结果表明：水热条件改变后，土壤微生物各类菌群数量发生了明显的变化，农田黑土微生物细菌、放线菌数量有机质含量的增加而增加，真菌数量随有机质含量的增加而减少。硝化细菌、纤维素分解菌等生理菌群随土壤有机子含量的增加而增加，其峰值出现玉米生长旺盛期的大喇叭口期。农田黑土主要微生物生化指标微生物量碳、基础呼吸、微生物商、多酚氧化酶、蔗糖酶、蛋白酶、纤维素酶的活性随土壤温度的增加而增加，5种土壤中以SOM11、SOM6土壤变化最明显。Biolog分析结果，黑土微生物群落总体活性（AWCD）值、多样性指数（H）、丰富度指数（S）和均匀度指数（E）变化，也随有机质含量增加而增大，大小顺序为：SOM1.7＜SOM3＜SOM5＜SOM6＜SOM11。农田黑土敏感微生物碳源为：α-丁酮酸、腐胺、D,L-α-甘油。施化肥可提高土壤微生物群落碳源代谢的总体活性。PLFA分析显示，脂肪酸所指示的特定微生物（革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、细菌、真菌）均发生了变化，温度水分的增加使不同有机质含量农田黑土土壤微生物功能、基因和结构多样性指数明显增加，综合Biolog、DGGE、PLFA数据分析，水热因子对SOM11、SOM6土壤微生物群落结构的影响明显。