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作为湖泊生态系统重要的营养限制因子，氮素的去除主要依靠以反硝化和厌氧氨氧化为代表的脱氮作用来完成。脱氮微生物的多样性、数量与脱氮效率密切相关。沉水植物根际微域作为脱氮微生物最活跃的场所之一，在受到不同程度的遮光时，根际释氧作用的变化会对脱氮微生物的种类、丰度、活性等方面产生显著影响。本研究以沉水植物菹草根际沉积物为研究对象，通过微电极、克隆文库、实时荧光定量 PCR等技术手段，对不同遮光下菹草根际不同距离的反硝化菌与厌氧氨氧化菌的生存微环境、群落结构、丰度与群落排序进行了研究，以期了解遮光下菹草根际脱氮微生物的多样性和丰度的动态变化，以及环境因子与脱氮微生物数量之间的相关性。主要研究结果如下：
1.菹草根际释氧作用明显，溶解氧微电极测定结果表明，近根际1mm处溶解氧含量最高，随遮光度增大，根际沉积物中有氧层厚度与溶解氧含量逐渐降低。
2.菹草根际沉积物间隙水氮素含量随遮光度增大发生变化，氨氮的含量增加，而硝氮的含量则降低，pH则无明显的变化，整体呈弱碱性。
3.对菹草根际沉积物中反硝化菌nirS基因与厌氧氨氧化菌16S rRNA基因多样性进行研究发现，基于nirS基因的反硝化菌的多样性十分丰富，与湖泊、湿地、海洋、河口等生境中的反硝化菌的序列均有较高的相似性。基于16S rRNA基因的厌氧氨氧化菌种类则比较单一，且Candidatus Scalindua属占有优势地位。
4.通过对菹草根际反硝化菌与厌氧氨氧化菌进行定量分析，发现两种脱氮菌对根系水平距离的响应基本一致，均为随根系水平距离增加，微生物数量先增高而后下降。遮光后，两种脱氮菌的丰度仍然较高，但随遮光度的增大，反硝化菌数量增加，厌氧氨氧化菌整体并未表现出明显波动，但在40%遮光时发生显著变化，推测两种脱氮菌可能存在着竞争与合作的关系。
5.统计分析表明，反硝化菌与DO呈微弱正相关关系，而NO3-、OM、NH4+、pH与其呈负相关关系。厌氧氨氧化菌与NO3-、DO、OM、NH4+、pH均呈负相关关系。反硝化菌与厌氧氨氧化菌的比值与DO呈正相关关系，与其余环境因子呈负相关关系。
1.菹草根际释氧作用明显，溶解氧微电极测定结果表明，近根际1mm处溶解氧含量最高，随遮光度增大，根际沉积物中有氧层厚度与溶解氧含量逐渐降低。
2.菹草根际沉积物间隙水氮素含量随遮光度增大发生变化，氨氮的含量增加，而硝氮的含量则降低，pH则无明显的变化，整体呈弱碱性。
3.对菹草根际沉积物中反硝化菌nirS基因与厌氧氨氧化菌16S rRNA基因多样性进行研究发现，基于nirS基因的反硝化菌的多样性十分丰富，与湖泊、湿地、海洋、河口等生境中的反硝化菌的序列均有较高的相似性。基于16S rRNA基因的厌氧氨氧化菌种类则比较单一，且Candidatus Scalindua属占有优势地位。
4.通过对菹草根际反硝化菌与厌氧氨氧化菌进行定量分析，发现两种脱氮菌对根系水平距离的响应基本一致，均为随根系水平距离增加，微生物数量先增高而后下降。遮光后，两种脱氮菌的丰度仍然较高，但随遮光度的增大，反硝化菌数量增加，厌氧氨氧化菌整体并未表现出明显波动，但在40%遮光时发生显著变化，推测两种脱氮菌可能存在着竞争与合作的关系。
5.统计分析表明，反硝化菌与DO呈微弱正相关关系，而NO3-、OM、NH4+、pH与其呈负相关关系。厌氧氨氧化菌与NO3-、DO、OM、NH4+、pH均呈负相关关系。反硝化菌与厌氧氨氧化菌的比值与DO呈正相关关系，与其余环境因子呈负相关关系。