中1~15%可被分离培养），因此不能用传统的鉴别和描述菌株的办法研究它们。另外，随着聚合酶链式反应(PCR)技术的发展，人们可以快速扩增遗传物质DNA。环境样品中DNA的扩增通常需要一组用于特定微生物的引物，而得到遗传物质的混合物，将其分离，随后进行测序和鉴别。经典的分离办法是通过克隆，将扩增的DNA片段插入到细菌质粒上实现的。较新的方法包括变性梯度凝胶电泳(DGGE)，可以更快地得到结果。分子生态学的发展也和DNA芯片的使用紧密相关，该技术可以高通量检测环境中的特定生物或基因。分子生态学中可以