近年来,越来越多的沉水植物从我国湖泊中退化甚至消失,而水体中高浓度氨氮被认为是沉水植物衰退的一个重要因素。传统的氨氮毒性测试均是在开放有菌体系中进行的,测试结果经常出现重复性低、时空差异性大等现象。本文重点探究了微生物对氨氮毒性测试的影响,以沉水植物苦草作为受试生物,通过比较有菌开放体系与无菌体系下苦草对氨氮耐受的差异,阐明微生物对氨氮毒性测试的重要影响。进一步在特定条件下,通过向体系中外加碳源,促进微生物在短期内迅速生长,着重观察苦草的生理响应、体系理化指标的改变以及微生物群落结构的变化,以期探明微生物对苦草氨氮耐受性影响的机制。研究结果表明:(1)在无菌条件下,苦草对氨氮的耐受值(>75.94 mg/L)要远高于有菌开放体系下的耐受阈值(22.50 mg/L)。在有菌开放体系暴露下,7.50 mg/L的氨氮已经对苦草体内的碳和氮代谢造成干扰,22.50 mg/L的氨氮暴露则使苦草叶片出现枯黄症状。(2)氨氮可促进体系微生物的增殖,尤其当体系中存在有利于微生物生长的环境因子时(如外加碳源),短暂的暴露(2d)即造成苦草的衰亡。同时,水体的DO迅速降低(低至0 mg/L)以及NO2--N不断积累(高达13.38 mg/L)。(3)经验证无菌条件下短期的低氧胁迫并不会造成苦草的迅速死亡,但氧气的通入会在很大程度上缓解体系中大量微生物滋生造成的低氧胁迫。(4)同时,在无菌条件下,高浓度亚硝态氮(15 mg/L)对苦草毒性较低。不含亚硝态氮的代谢产物在短期内对苦草的毒性作用很微弱。然而,当代谢产物中含有大量亚硝态氮(15 mg/L)时,两者的联合作用会造成苦草迅速死亡(2 d),这是造成有菌条件下植物氨氮耐受性降低的一个重要因素。(5)通过测定微生物数量及群落结构的变化发现,氨氮虽然会促进微生物数量的增加,但会降低微生物菌群的多样性,促进单一微生物的生长如,Y-变形菌,这类微生物会代谢产生大量NO2-N的积累以及其他的代谢产物,并造成低氧胁迫的环境。代谢产物的联合毒性效应是造成有菌体系下植物氨氮耐受性降低的一个重要因素,而微生物对体系中一些理化指标改变的作用,如低溶氧,则进一步加强了其胁迫效应。因而,在利用水生植物进行氨氮的生态毒理学风险评价时要充分考虑微生物的作用。