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底泥是淡水生态系统的重要组成部分,不仅是水体环境营养盐、有机物、重金属的重要蓄积库,还是底栖生物的主要栖息场所,与上覆水进行频繁的物质和能量的交换。由于城镇化的高速发展和人为活动的干扰,污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶等多种途径进入水体,使底泥受到严重污染。一方面底泥中污染物的富集会改变底泥的微环境,最终影响微生物的群落结构和功能。另一方面微生物对污染物降解、迁移、转化,可以作为水体与底泥污染程度及受污染治理恢复状况的指示指标。生物完整性指数（Index of Biological Integrity,IBI）已被广泛运用于河流生态系统的健康评价中。然而,现存的IBI较少基于以微生物为代表的分解者的评价体系。因此,本文选取典型矿区污染湖泊、不同功能区河流和污染梯度河流为研究对象,探讨其底泥中微生物群落结构、多样性、功能微生物丰度,分析不同人为干扰对底泥微生物群落的影响,同时筛选特征微生物指标,并建立微生物生物完整性指数对水体生态健康状况进行综合评价。论文的主要内容和研究结果如下:（1）研究芬兰铜矿和镍矿附近湖泊底泥中微生物群落特征及其对重金属污染的响应。六个湖泊底泥中微生物群落结构优势菌种主要是变形菌门（Proteobacteria,>20%）,其他优势菌种（1-10%）有酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinomycetes）、拟杆菌门（Bacteroides）,蓝藻菌（cyanobacterium）、厚壁菌门（Firmicutes）、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）、浮霉菌门（Planctomycetes）和疣微菌门（Verrucomicrobia）。六个湖泊样点中,清洁对照点PJ和H湖泊优势菌群群落组成结构相似较高,铜矿区附近的JS和KS群落组成结构接近,镍矿区附近LJ和毗邻铜矿停产30年的SJ群落组成结构相似。六个不同程度重金属污染湖泊底泥中,铜耐受基因copA基因拷贝数范围在1.33×106-5.34×106copies/ng,其中两个铜矿区湖泊（KS和JS）底泥copA基因丰度显著高于其他矿区湖泊底泥。对照湖泊PJ底泥中,八类功能群群占细菌总数的28.83%,其中甲烷氧化菌（8.60%）和固氮菌（18.17%）是主要的类群,存在一定的硫酸盐还原菌（0.18%）和硫氧化菌（0.24%）,反硝化菌含量较少（<0.01%）。地理位置较远的对照湖泊h中,这几类功能菌群共占细菌总数1.30%,而铜矿区js湖泊的底泥中功能菌群占细菌总数0.99%。其他湖泊底泥中功能类群较少,小于细菌总数0.1%。重金属污染明显影响底泥中这几类功能微生物群落的生长。典范对应分析发现影响微生物群落的显著环境因子包括ph、氨（NH4+-N）硝酸盐(NO3-)、铬（CR）、砷（AS）和硫（S）。（2）海宁市不同功能区（农业区、工业区、生活区）河流底泥中微生物群落特征研究发现,不同功能区河流底泥中的微生物群的优势种群主要是变形菌门（proteobacteria）,但是优势种群和稀有种群在三个功能区流域的底泥中分布不同,互养菌门（synergistetes）和热袍菌门（thermotogae）仅在农业区存在;bd1-5、纤维杆菌门（fibrobacteres）和gouta4则仅在居住区和工业区被发现;而这五种菌属在东山桥（ds）、钓鱼台（dyt）和湿地（sd）几个样点均未发现。说明三个功能区河流流域微生物群落组成和多样性各不相同;农业区河流沉积物中氮转化过程中的功能基因（amoa、nirk、nirs和nosz）丰度相对更高,反映该区域河流底泥具有更活跃的硝化与反硝化能力,而工业区固氮作用（nifh）和甲烷氧化作用（pmoa）功能基因丰度相对更高,说明该区域河流底泥具有更活强的固氮和甲烷氧化能力;功能微生物与环境因子关系密切,产甲烷菌种与石油、硝化和反硝化菌属与氮、硫酸盐还原菌与硫化物浓度相关性较大;砷（AS）和硫化物(S2-)主要来源于工业区,对该功能区样点的微生物群落结构分布有显著性影响;溶解氧（DO）、砷（AS）、硫化物(S2-)、pH、温度（t）和石油是影响底泥的主要环境因子。aoa/aob和bgn/β指标结果说明农业区河流底泥富营养化程度最高,工业区水体水质最差。（3）宁波市不同污染梯度河流底泥的微生物群落特征研究发现,优势群落主要包括变形菌门（proteobacteria,11.5%-44.3%）,酸杆菌门（acidobacteria,2.17%-19.9%）,放线菌（actinobacteria,0.34%-17.1%）,浮霉菌门(planctomycetes,2.48%-21.2%,和疣微菌门（verrucomicrobia,2.54%-10.9%）。底泥样品中古菌和细菌总数变化趋势一致,支流的丰度显著小于汇流的丰度,细菌总数5.37×103-8.91×106 copies/ng DNA,而古菌总数显著低于细菌总数,分布范围在4.6×101-2.70×104copies/ng DNA。分析筛选了氨氮(NH4+)、总氮（TN）、pH、总碳（TC）、总有机碳（TOC）、硝态氮(NO3-)和三价铁(Fe3+)七个与细菌分布有显著关系的环境因子。通过建立微生物生物完整性指标体系,发现6个相对清洁的对照点M-IBI指数基本都在Ⅰ级健康水平（西坑点Ⅱ亚健康）,对照点的水体水质相对较好;而中下游的16个受损点则在M-IBI评价结果上存在一定的差异性,说明受损点受到不同类型、不同程度的干扰,最差的石山弄村样点受到附近采石场干扰,水体受损程度较大。