氮素是生物体的基本营养物质之一,也是水体富营养化的主要限制因子之一,在自然水体中存在着众多的氮反应过程,维系着全球氮平衡及生物生长。现在我国许多湖泊都面临着较严重的氮素污染威胁,湖泊中氮素的去除主要是靠沉积物中微生物的硝化、反硝化及厌氧氨氧化的作用来实现。因此,探讨淡水沉积物中微生物的物种多样性及分布特性,阐明厌氧氨氧化细菌的动态变化,为丰富湖泊氮素循环理论,深入了解水陆氮素循环过程提供科学依据,对于水体氮素污染治理也具有现实意义。本文以武汉东湖、南湖以及南湖周边养殖塘为研究区域,通过沉积物中细菌基因组DNA的提取、PCR扩增、DGGE等分子生态学手段,对淡水湖泊沉积物中的微生物群落结构、生物多样性进行研究,对沉积物中的厌氧氨氧化菌的系统发育进行了较为详细的探讨。研究表明：(1)东湖、南湖、藕塘及鱼塘沉积物中细菌多样性十分丰富,种群结构复杂；夏季细菌丰度和多样性指数普遍高于冬季,推测温度是导致这一结果的原因之一。(2)随着污染物质浓度的降低,沉积物中细菌群落的多样性呈增大的趋势,表明水质状况对浅水湖泊沉积物的细菌群落结构会产生一定的影响。(3)南湖的群落结构比东湖更加复杂,说明不同区域内相对稳定的沉积物微生物群落结构有所差异,原因与各湖泊水质和沉积物的理化性质相关。湖泊内部各采样点之间的相似性更大,表明各湖泊内形成了独特的微生物群落结构。鱼塘比藕塘的丰度以及多样性指数更高,藕塘与东湖的细菌群落结构较为相似,鱼塘沉积物的细菌群落结构与南湖的更为接近,说明人类活动的同质性导致微生物群落趋向的同质性。(4)东湖和南湖湖心的沉积物细菌群落结构多样性指数由表层向深层呈现先升高再下降的趋势,在6-12cm处达到最大,细菌群落结构在6-8cm深度发生明显的转变和过渡,原因可能与风浪的扰动及沉积物中氧含量有关。(5)36条典型条带的测序及系统发育分析显示,回收的条带主要是α-变形菌纲、β-变形菌纲、δ-变形菌纲、γ-变形菌纲,少量的黄杆菌纲和鞘脂杆菌纲,及芽孢杆菌纲。其中Massilia属、Methylotenera属以及假单胞菌属占有优势地位。(6)通过巢式PCR成功从东湖、南湖、藕塘及鱼塘中发现了厌氧氨氧化菌的存在。经过比对分析发现菌种的多样性不高,Candidatus Brocadia fulgida占有绝对优势地位。另,在鱼塘中发现一种可能属于Brocadia的一个新菌种,其功能和特性还有待研究。