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湿地作为自然生态重要的组成部分,为氮元素地球化学循环的热区。本论文以白洋淀自然湿地垂向土壤样品以及嘉兴市石臼漾人工湿地开阔水体和岸边带沉积物样品为研究对象,利用定量PCR、PCR克隆文库等分子生物学技术与15N同位素示踪技术相结合,研究湿地系统中厌氧氨氧化细菌的分布规律与活性,同时对与厌氧氨氧化反应相关的氮循环微生物进行定量分析。白洋淀自然湿地土壤垂向样品研究结果表明,厌氧氨氧化细菌丰度在地下水位附近明显提高,说明陆地深层土壤与地下水交界面为厌氧氨氧化细菌高丰度区域。在厌氧氨氧化细菌高丰度区域均能检测到厌氧氨氧化反应活性,但并不是厌氧氨氧化细菌越高的区域厌氧氨氧化反应速率就越快。石臼漾人工湿地沉积物中广泛的存在厌氧氨氧化细菌,其丰度为4.59×105-7.78×107 copies g-1(以干土计),且岸边带沉积物厌氧氨氧化细菌丰度高于开阔水体沉积物。15N同位素示踪结果表明,湿地中岸边带沉积物厌氧氨氧化细菌活性和对氮损失的贡献均显著高于开阔水体沉积物,这与厌氧氨氧化细菌丰度分布规律是一致的。厌氧氨氧化细菌hzsB基因构建克隆文库表明,石臼漾湿地系统厌氧氨氧化细菌大多数属于Brocadia菌属,少数属于Jettenia属。由AOA与AOB的定量结果可知石臼漾湿地氨氧化过程由AOB而非AOA主导。此外,石臼漾湿地中全细菌与反硝化细菌丰度均为岸边带沉积物高于开阔水体沉积物,进一步说明湿地岸边带是生物地球化学循环的热区。以上研究结果将修正和完善氮循环过程理论体系,为地表水和地下水中氮的去除提供借鉴。将利用人工湿地进行氨氮微污染原水生态脱氮推广至我国南方其他以河网为水源的水质型缺水城市,乃至污水厂利用人工湿地进行污水生态脱氮工程具有重大的意义。