氧化亚氮（N2O）作为一种强 力 的温室气体和臭氧消耗物质，受到越来越多的 关注 。水陆交错带 作为水生态系统和陆地生态系统的交界区域， 不仅是氮循环反应的 热区 ，也 可能 是 N2O产生 的热区 。目前 国内外 对水陆交错带 中反硝化产生 N2O的微生物机制 的研究尚不充分 尤其是新型 N2O还原菌分支 nosZ clade II是否 在 水陆交错带也发挥着 N2O的 去除 作用还尚不清楚。因此，研究水陆交错带反硝化过程 产生的 N2O、 解析相关功能微生物的群落及其关键影响因素，对丰富 N2O的 产生机理 、减少 N2O的排放 具有重要的研究意义。 基于此， 本文选取了 白洋淀典型的 水陆交错带 和农田缓冲带开展研究 得出的主要结果如下：
      （1) 以 白洋淀 典型水陆交错带为研究对象，采集了四个采样点（包括水向沉积物、交界面沉积物、交界面土壤和陆向土壤）在两个季节（包括冬季和夏季）的样品， 测定了原位 N2O排放通量、 反硝化产生 N2O的 速率和总 反硝化 速率并利用 针对功能基因的实时 荧光 定量 PCR和高通量测序技术来分析反硝化菌 的丰度和群落组成 。结果表明， 白洋淀 水陆交错带 N2O的高释放区并非是普遍认为的近陆向区域，而是近开阔水体区域（高出一个数量级） 。 近开阔水体区域沉积物反硝化产生 N2O的 速率 低于近陆向区域 。 反硝化产生 N2O的 速率 不仅受环境因素（含水率、氨氮含量和有机质） 的影响，还受 N2O的 产生者和还原者的群落结构（ nirK/nirS和 nosZ clade II/nosZ clade I比值 、优势属 ）的影响 含水率是决定群落组成差异性的最主要环境因子 。 对于新型 N2O去除者： nosZ clade II群落，并没有在 白洋淀 水陆交错带 发现 nosZ clade II群落 在 N2O去除中发挥的作用 。
      （2) 在白洋淀的 近岸 1 m、 离岸 4 m和 离岸 10 m处，分别 在三个月份 采集了 沉积物样品 0-10 cm 和 分层 上覆水体 样品（水层间隔 1 m）。对比沉积物和上覆水体发现， 上覆 水体 的单位体积的 N2O产量比沉积物低 3-4个数量级， 表明相较于上覆水体，沉积物是湖泊 反硝化产生 N2O的主要贡献来源 。 结合沉积物的速率，计算出水柱和沉积物单位面积反硝化产生 N2O的总阶梯速率 发现：总阶梯速率在 近开阔水体区域比近陆向区域低 一个数量级，水柱和沉积物的总反硝化速率仍然无法解释近开阔水体区域的高 N2O原位通量。进一步 测定 沉积物硝化过程和反硝化过程 分别 对 N2O产生 的贡献。结果表明， 在近陆向区域，反硝化是N2O的主要贡献过程，贡献率为 62.1-88.8%；而在近开阔水体区域 N2O的主要贡献来源并非是普遍认为的沉积物反硝化过程，而是硝化过程，贡献率为51.2-87.2%。 沉积物 氨氮含量 是影响 硝化过程产生的 N2O以及原位 N2O通量的最关键环境因素。
      （3) 在白洋淀农田缓冲带 作物根际 的研究中， 分别在 冬夏两季采集了两种作物（玉米和棉花）的 根际与非根际土壤样品。结果 表明， 白洋淀农田缓冲带 作物的根系会影响周围土壤的反硝化微生物的群落和活性。 与非根际土壤相比，根际土壤具有更高的 N2O产生 潜势 和 更 低的反硝化终产物比 值 N2O/(N2O+N2)）。N2O的产生 速率 与 nirS细菌的丰度呈现 正相关关系 ，特别是与 其中的固氮螺菌属（ Azospirillum 相关。 N2O/(N2O+N2)比值与 nosZ clade II型 N2O还原菌的多样性和丰度 均 呈现 显著的 负相关关系。 以上结果表明， 白洋淀农田缓冲带 作物根系可以影响周围土壤 nirS型 N2O产生者和 nosZ II型 N2O还原者的群落，进而影响 N2O的净 产生 。