农业排水渠除了承担着灌溉和排水功能外,渠中沉积物-水生植物-微生物系统能有效地净化水体中的污染物。季节性冻融是一种广泛分布于北半球陆地的自然现象,并可划分为秋季冻融和春季冻融。冻融过程对土壤物理、化学性质产生剧烈影响,改变土壤中微生物群落结构,进而影响能量流动和物质循环。在全球气候变化加剧背景下,原有冻融格局将被打破。本论文选择东北农业排水渠,以磷脂脂肪酸法（PLFA）和高通量测序技术,开展秋季冻融和春季冻融作用下严寒地区湿地系统典型湿地植物根系周围环境及微生物群落的动态研究,并进一步探讨不同季节冻融作用下植物根系周围环境和微生物特征的差异。本研究能为深入探讨寒区水体污染形成原因、低温人工湿地的净水机制提供以及生态高效排水渠的设计提供参考。主要结果如下:（1）秋季、春季冻融期芦苇、香蒲根系周围及非植物生长区底泥养分含量在时间上展现出不同的动态变化特征。总体上养分含量在秋季冻融初期减少,在秋季冻融末期底泥完全冻结后大量积累,春季冻融期逐渐释放再次降低。秋季冻融期间,植物根系周围底泥中有机质、全氮、全磷、铵态氮和可溶性有机碳（DOC）含量的增幅明显大于非植物生长区底泥,芦苇和香蒲根系周围营养物质增幅范围分别为198.76-2243.08%和114.57%-868.34%。而春季冻融期间香蒲根系周围底泥有机质、全氮、全磷、铵态氮和DOC含量显著降低,减少范围为11.49%-84.27%。除硝态氮外,春季冻融期底泥营养物质的平均含量总体上高于秋季冻融期。（2）秋季、春季冻融期芦苇、香蒲根系周围及非植物生长区底泥微生物生物量在时间上展现出不同的动态特征。秋季冻融开始后,底泥中微生物生物量总体上呈现降低的趋势,而当底泥完全冻结后出现不同程度的升高。春季冻融期底泥逐渐解冻,微生物生物量呈波动性降低,并且微生物各功能群PLFA含量在春季冻融期内会出现一个或多个峰值。秋季冻融末期时,香蒲根系周围底泥中微生物生物量较冻融初期显著增加,增加范围为11.97-45.31%;在春季冻融末期,除芦苇根系周围底泥外,香蒲根系周围和非植物生长区底泥中微生物生物量较春季冻融初期均显著减少,降低范围为15.20-44.28%、28.83-43.48%。秋季冻融期底泥中细菌/真菌值（B:F）、革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌值（GP:GN）的均值总体上普遍高于春季冻融期。（3）冻融对底泥中细菌群落的α-多样性在短期和整个季节性冻融期范围内具有不同的作用结果。在秋季冻融期、春季冻融期内,虽然部分断面底泥中细菌群落的α-多样性在经历冻融后发生了改变,然而纵观整个季节性冻融期,底泥细菌群落的α-多样性基本保持稳定。冻融阶段、空间分布对季节性冻融期内植物根系周围和非植物生长区底泥细菌群落的β-多样性产生影响。芦苇、香蒲根系周围和非植物生长区底泥中检测到的细菌类别无明显差异,优势菌门均为变形菌门（Proteobacteria）,但细菌门类所占比例不同。底泥细菌组成受到冻融阶段、空间分布以及植物种类等多重因素的影响,在秋季、春季冻融过程中变化并不规律。（4）秋季冻融期间,底泥中全氮、有机质和铵态氮含量与植物根系周围及非植物生长区底泥中微生物生物量及各功能群PLFA含量普遍呈显著正相关关系。春季冻融时期,全磷、全氮及DOC含量是影响香蒲根系周围及非植物生长区底泥中微生物群落结构的主要影响因素,而在芦苇根系周围底泥中,底泥全氮含量是影响微生物总PLFA及微生物各功能群PLFA含量的主要因素。