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氨氧化微生物,主要包括氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria, AOB)和氨氧化古菌(ammonia oxidizing archaea, AOA),在自然界氨氧化过程中起到极其关键的作用,同时氨氧化过程也是限制硝化过程的主要步骤。因此研究在氮循环中起到关键作用的氨氧化微生物对掌握氮代谢能力和保持生态稳定性起到至关重要的作用,有利于了解整个氮循环的进行。碧流河水库是大连市重要的水源工程,由于水库水土流失严重,每一年都有大量的氮、磷、钾、农药等随着泥沙流入该水库,有潜在的可能会破坏水库中氮循环的平衡,甚至会造成水体富营养化。为了减缓碧流河水库水体富营养化的速度,掌握氮代谢情况以及维持生态稳定,所以本实验课题主要研究了碧流河水库库区沉积物中氨氧化古菌和氨氧化细菌的丰度和群落多样性,以及环境因素对氨氧化微生物的影响。本课题针对库区上中下游10个不同的采样点、两个不同时期(2014年10月平水期、2015年4月枯水期)进行采样。通过荧光定量PCR研究氨氧化微生物特异性基因amoA的丰度,并通过对该基因进行克隆测序分析氨氧化微生物的多样性。由荧光定量PCR结果可知：2014年10月平水期AOA的amoA基因拷贝数在2.12×107-8.92×108 copies/g dry sediment之间,而2015年4月枯水期AOA的amoA基因拷贝数在3.58×107-1.01×108copies/g dry sediment之间,两个季节、10个采样点间AOA的丰度无明显差别；2014年10月平水期AOB的amoA基因拷贝数在8.07×107-1.81×109copies/g dry sediment之间,而2015年4月枯水期AOB的amoA基因拷贝数在1.13×108-1.18×109copies/g dry sediment之间,同样两个季节AOB的拷贝数的差距不大。因此,季节变化对碧流河区域沉积物中氨氧化微生物丰度的影响并不显著。总的来说,碧流河水库区域,沉积物中的AOB丰度远高于AOA。克隆测序结果表明：两个季节碧流河水库库区底泥10个采样点沉积物中均发现了多样性较高的AOA和AOB,其中亚硝化螺菌属和亚硝化单胞菌属是沉积物中存在的主要的AOB,在库区沉积物中更占优势,而泉古菌是沉积物中存在的主要的AOA。通过Pearson’s相关性和冗余分析(redundancy analysis,RDA)研究环境因素对氨氧化菌的影响。AOB的丰度与温度、电导率呈一定的负相关性,而与水深、有机碳、氨氮、亚硝氮均呈一定的正相关。AOA的丰度与电导率呈显著正相关,与硝氮浓度呈显著的负相关。AOB的群落结构分布受氨氮、硝氮、水深和温度影响较大。AOA的群落结构分布受氨氮、硝氮、电导率、有机碳、水深和温度影响较大。这说明多种环境因素共同影响AOB丰度和群落多样性。