氨氧化一直被认为是地球氮素循环的关键性环节，是硝化作用的首要步骤。氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea , AOA)和氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria , AOB)作为该过程的主要驱动者，其在研究区域的相对丰度和群落结构决定着二者对氮循环的相对贡献。东湖作为我国第二大城中湖，其水体水质一直备受人们关注。虽然近年来针对东湖外源污染治理的措施不断出台，但内源污染仍作为东湖富营养化的重要因素。氮素是导致湖泊富营养化主要营养元素和内源污染物之一，而微生物是驱动湖泊氮循环的引擎。本研究采用荧光定量PCR技术，以amoA作为标记基因测定东湖沉积物中AOA和AOB的丰度，并分析环境因子对其分布的影响；利用高通量测序技术测定微生物16SrRNAV4区域序列，研究氨氧化微生物的多样性。旨在揭示同一湖泊中代表不同营养水平的子湖沉积物之间氨氧化微生物的动态变化，对淡水湖泊富营养化的爆发、内源污染的产生有更全面的认识。为全面了解氮循环微生物对城中湖内源氮污染负荷的影响提供理论依据，也为武汉市制定湖泊生态环境修复方案提供依据和参考。研究结果如下：
　　1.对比东湖表层水、上覆水和沉积物间隙水之间的关系可知，间隙水各营养盐的浓度明显高于上覆水，而上覆水的总氮和氨氮浓度显著高于表层水体，说明东湖沉积物相对于表层水体来说呈可释放状态，氮素是湖泊内源污染之一。
　　2.东湖沉积物中每个点位AOA丰度均大于AOB，AOA可能在东湖沉积物氨氧化过程中发挥着重要作用。从季节的分布上看，三个子湖表层和中层沉积物中，夏季AOA的丰度都显著高于其他三个季节(P＜0.05)；从空间垂直的分布上看，四个季节不同子湖的沉积物中AOA和AOB的丰度随深度增加而降低。大部分点位的AOA和AOB丰度在3cm之前下降趋势较快，3cm之后逐渐趋于平缓。AOA和AOB丰度的垂直变化与溶解氧密切相关。从不同子湖的分布上看，官桥湖表层沉积物的AOA的丰度均高于郭郑湖和牛巢湖(P＜0.05)，郭郑湖中层沉积物的AOA的丰度要显著高于牛巢湖(P＜0.05)。相关性分析表明，AOA丰度与环境中氨氮和亚硝氮浓度密切相关，AOB丰度与环境中亚硝氮浓度密切相关，AOA可能对东湖沉积物氨氧化过程的贡献相对较多。
　　3.多样性指数显示，表层沉积物中AOA和AOB的多样性要高于中层和底层(P＜0.05),东湖沉积物AOA的多样性显著低于AOB(P＜0.05)。AOA16SrRNA基因序列属于Nitrososphaera和Nitrosopumilus两个分支，且这两个分支在36个点位中均有分布，Nitrososphaera是东湖沉积物AOA的优势种群。AOB16SrRNA基因序列属于Nitrosospira和Nitrosomonas两个分支，Nitrosomonaslineage在36个点位中均有分布，而Nitrosospiralineage仅在26个点位存在，Nitrosomonas是东湖沉积物氨氧化细菌的优势种群。Nitrososphaera和Nitrosomonas可能主导了东湖沉积物氨氧化过程。