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氮素（N）是地球上生命体的必需元素。土壤氮循环由六个有序进行的不同反应过程组成。硝化作用作为固氮作用和反硝化作用的中间环节,是整个氮循环过程中最关键的部分。硝化作用的产物有可能引起水体富营养化污染水源、增加了温室气体N2O的排放风险、引起土壤酸化等。所以,硝化作用的研究对于提高土壤氮肥利用率和降低温室气体排放及环境保护均具有重要意义。硝化作用是对pH高度敏感的生物化学过程,p H不仅影响到硝化作用的大小,还会对硝化微生物的丰度和群落结构造成一定的影响,因此pH被认为是影响硝化作用及硝化微生物的一个关键因素。酸性土壤在全球范围内广泛分布,约占陆地无冰区表面的30%,包括农田、森林、草地等各种生态系统。土地利用方式变化对物氮循环的影响一直是土壤学研究的热点,因此研究酸性土壤中不同土地利用方式对硝化作用的影响具有重要意义,不仅能够帮助我们制定有效的生态管理策略来调控植物和土壤微生物的氮源利用性,还能够为控制温室气体排放和防止硝酸盐淋溶造成的环境污染提供重要参考。本文以亚热带地区不同pH的紫色土壤为研究对象（酸性森林土壤,pH=3.63;中性森林土壤,pH=7.00;碱性森林土壤,pH=7.80）,探究了pH对亚热带地区森林土壤硝化作用及硝化微生物的影响。结果如下:土壤硝化势的大小和土壤亚硝酸盐氧化势受pH的影响,酸性森林土壤的硝化势显著低于中性森林土壤和碱性森林土壤的硝化势。紫色森林土壤硝化势范围在0.11 ug g-1h-1～0.35 ug g-1h-1之间。酸性森林土壤的亚硝酸盐氧化势显著低于中性森林土壤和碱性森林土壤的硝化势。在亚热带常绿乔木植被下的紫色森林土壤亚硝酸盐氧化势范围在0.16 ug g-1h-1～0.45 ug g-1h-1之间。硝化微生物丰度对不同pH有不同的响应,碱性森林土壤的AOA amoA基因丰度显著高于中性森林土壤和酸性森林土壤AOA amoA基因丰度（P<0.05）。碱性森林土壤的AOB amoA基因丰度显著高于中性森林土壤AOB amoA基因丰度（P<0.05）,在酸性森林土壤中没有检测到AOB amoA基因丰度。AOA amoA基因丰度显著高于AOB amoA基因丰度（P<0.05）。随着pH的不断提高,AOA:AOB的比值不断降低,AOA:AOB随着p H提高而降低说明AOA更适合生存在酸性的环境中。中性森林土壤中Nitrobacter-like NOB nxrA基因丰度显著高于酸性森林土壤和碱性森林土壤（P<0.05）,碱性森林土壤Nitrospira-like NOB nxrB基因丰度显著高于酸性森林土壤Nitrospira-like NOB nxrB基因丰度和中性森林土壤Nitrospira-like NOB nxrB基因丰度。在不同pH森林土壤中,Nitrospira-like NOB nxrB基因丰度均高于Nitrobacter-like NOB nxrA基因丰度,nxrB:nxrA基因丰度的比值随着pH的升高而显著增大,表明Nitrobacter-like NOB可能更适合生存在酸性环境中。Comammox clade A amoA基因丰度在2.03×107g-1干土壤～3.76×107g-1干土壤之间,Comammox clade B amoA基因丰度在1.02×106g-1干土壤～2.52×106.g-1干土壤之间。与碱性森林土壤和中性森林土壤的Comammox clade A amoA基因丰度相比,酸性森林土壤的Comammox clade A和clade B amoA基因丰度显著高于二者（P<0.05）,可能Comammox clade A更适合生存在酸性贫瘠土壤中。Comammox clade A amoA基因拷贝数与Comammox clade B amoA基因拷贝数的比值随着pH的升高而不断升高,推测可能与Comammox clade A相比,Comammox clade B更适应酸性环境。在酸性森林土壤中,AOA amoA功能基因类群为Group 1.1a associated,中性和碱性森林土壤的AOA amoA功能基因类群为Group 1.1b。中性森林土壤和碱性森林土壤AOB amoA功能基因类群属于Nitrosospira Cluster 3a.1。中性森林土壤的AOA种群丰富度和多样性最高,与酸性森林土壤AOA相比中性森林土壤和碱性森林土壤的群落结构组成相似。中性森林土壤和碱性森林土壤Nitrospira-like NOB群落结构组成相似,中性森林土壤的Nitrobacter-like NOB种群丰富度和多样性最高。本文其次探究了在酸性土壤条件下不同土地利用方式对土壤硝化作用及硝化微生物的影响。选取母质相同但利用方式不同的酸性黄壤为研究对象（原始森林土壤,pH=4.13;退耕还林土壤,pH=4.83;耕地土壤,pH=4.10）。结果如下:农田土壤的硝化势和亚硝酸盐氧化势显著高于原始森林和退耕还林土壤,说明施肥可以提高土壤的硝化作用。与原始森林相比,退耕还林土壤的亚硝酸盐氧化势显著提高（P<0.05）。硝化微生物对不同的土地利用方式有不同的响应,退耕还林AOA amoA基因丰度显著高于原始森林和农田土壤中的amo A基因丰度（P<0.05）。而对AOB的amoA基因丰度来说,原始森林AOB的amoA基因丰度显著低于退耕还林和农田土壤的AOB的amoA基因丰度（P<0.05）。退耕还林土壤中Nitrobacter-like NOB nxrA基因丰度显著低于原始森林和农田（P<0.05）,而退耕还林土壤中Nitrospira-like NOB nxrB基因丰度显著高于原始森林和农田,Nitrospira-like NOB nxrB基因丰度均高于Nitrobacter-like NOB nxrA基因丰度（P<0.05）,退耕还林土壤中nxrB:nxrA基因丰度的比值最大,表明在退耕还林土壤中,Nitrospira-like NOB比Nitrobacter-like NOB有更优势的生存环境。Comammox clade A amoA基因丰度在1.27×107g-1干土壤～4.59×107.g-1干土壤之间,Comammox clade B amo A基因丰度在2.26×104 g-1干土壤～5.37×105 g-1干土壤之间。农田的Comammox clade A amoA基因丰度最高（P<0.05）,可能在酸性土壤中添加肥料有利于Comammox clade A生存。Comammox clade B amoA基因丰度中,退耕还林土壤中Comammox clade B amoA基因丰度显著高于其余二者（P<0.05）,农田土壤中Comammox clade B amoA基因丰度最低。在原始森林土壤和农田土壤中,Comammox的amoA基因拷贝数高于AOA,而在退耕还林土壤中Comammox/AOA的比例均小于1,AOA的amoA基因拷贝数高于Comammox。在原始森林土壤和农田土壤中,AOA amoA功能基因优势类群为Nitrosotalea subcluster 1,退耕还林土壤中AOA amoA功能基因优势类群为Nitrosotalea subcluster 2。原始森林处理中AOB amoA功能基因类群为Nitrosospira cluster 2和Nitrosospira cluster 3a.1。在退耕还林处理中,Nitrosospira cluster 1的相对丰度最高,为71.4%。在耕地农田土壤中,Nitrosospira cluster2的相对丰度最高,为36.3%,其次为Nitrosomonas cluster,为26.2%,不同土地利用方式对该酸性黄壤中AOB amo A功能基因的群落结构有较大的影响。Nitrospira-like NOB群落结构组成相似,Nitrobacter-like NOB群落结构组成差距较大。