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随着农业与农村的发展,面源污染问题不断加剧,受纳水体的富营养化问题也日益严重。沟渠作为连接农田排水与河流的重要通道,具有水文传输和湿地缓冲带两种功能,对农业面源污染物具有很高的削减作用。反硝化作用是沟渠水体氮污染去除最彻底的机制,但目前相关研究缺乏。本文利用改进的乙炔抑制法研究川中丘陵区自然沟渠反硝化作用的速率、影响因素以及反硝化除氮效率,以期为长江上游面源污染治理提供新的思路。主要结果与结论如下:(1)川中丘陵区自然沟渠水体和沉积物碳氮含量较高,且具有显著的季节变化。其中,沟渠水体铵态氮和总氮浓度冬季高,夏季低;硝态氮浓度春夏季节高,冬季低;DOC浓度冬春季节高,夏季低。沉积物无机碳氮含量的均表现出冬春季节高,夏秋季节低;有机碳氮含量春季高,其他季节差异不明显。(2)自然沟渠的反硝化速率特征呈现出显著的季节变化,在季节更替时期反硝化速率较高。不同植被段反硝化速率具有显著差异,美人蕉反硝化脱氮能力最稳定,菖蒲反硝化脱氮的能力最强但波动大,水竹和再力花反硝化脱氮能力受温度控制明显。不同干湿分区的反硝化速率呈现显著差异,表现为:间歇滞水区>常年淹水区>干湿交替区。(3)影响自然沟渠反硝化速率的主要因子包括植物、温度、盐分、DO、有机碳和NO3-N。植株通过影响沟渠其他环境因子而间接影响反硝化速率。温度、Ec、TDS、水体NO3-N和TN、沉积物NO3-N、TN和TOC与之呈显著正相关,pH、DO呈显著负相关。总体上,沟渠各环境因子对反硝化过程影响呈现出复杂多变的特点。(4)沟渠除氮量平均值为49.1 kg·ha-1·d-1,除氮效率均值为30.62%,反硝化作用对沟渠除氮的贡献比例均值为28.87%。干湿分区除氮能力为:常年淹水区>间歇滞水区>干湿交替区。水竹段的反硝化速率和除氮贡献率趋势一致,具有良好的脱氮效果;再力花反硝化能力和除氮贡献率低;美人蕉的反硝化能力最为稳定,除氮贡献率高;菖蒲的反硝化平均能力最高,但其率波动大,稳定性差。