松花江属我国重点流域,也是黑吉两省的母亲河。氮素及氮转化微生物是河流水生态系统的重要组成部分,对其分布特征进行研究能够为河流水生态恢复提供理论依据,因此本论文以松花江全流域为研究对象,研究不同江段、不同水期松花江表层沉积物中的氮素含量及形态组成、氮转化相关微生物群落特征,以阐明各形态氮和氮转化相关微生物的时空分布特征,主要研究结论如下:9月份平水期和3月份枯水期松花江全流域表层沉积物中总氮（TN）平均含量分别为493.7 mg/kg和374.5 mg/kg,各江段TN在平水期含量顺序为:松花江干流段（519.9mg/kg）>嫩江段（512.5 mg/kg）>第二松花江段（335.6 mg/kg）,枯水期顺序为:嫩江段（479.2 mg/kg）>松花江干流段（379.4 mg/kg）>第二松花江段（224.1 mg/kg）。根据美国EPA沉积物污染评价标准和加拿大安大略省环境和能源部发布的指南,松花江流域表层沉积物TN无污染风险,但个别点位超过警戒值,需要引起重视。9月份平水期松花江流域沉积物中NH₄⁺-N、NO₃^--N及总有机氮（TON）平均含量（92.5 mg/kg、23.5 mg/kg及377.6 mg/kg）高于3月份枯水期三者的平均含量（76.8 mg/kg、19.6 mg/kg及278.1 mg/kg）,NO₂^--N含量较低,两个水期相差不大。两个水期NH₄⁺-N最高含量均为嫩江段,NO₃^--N、TON最高含量均为松花江干流段。9月份平水期和3月份枯水期松花江全流域氨氧化细菌（AOB）amoA基因分别为9.0×10⁷ copies/g·土壤和1.2×10⁸ copies/g·土壤,氨氧化古菌（AOA）Arch-amoA基因分别为1.8×10⁷ copies/g·土壤和8.9×10⁶ copies/g·土壤,AOB含量均高于AOA,平水期高于枯水期。平水期amo A基因含量为:第二松花江段（1.1×10⁸ copies/g·土壤）>松花江干流段>嫩江段;Arch-amoA基因含量各江段相差不大,嫩江段（2.8×10⁷ copies/g·土壤）>松花江干流段>第二松花江段。枯水期amoA和Arch-amoA基因含量顺序均为:第二松花江段（2.3×10⁸ copies/g·土壤,1.7×10⁷ copies/g·土壤）>松花江干流段>嫩江段。9月份平水期松花江全流域反硝化功能基因含量为:nir S（8.3×10⁷ copies/g·土壤）>narG（1.9×10⁷ copies/g·土壤）>nirK（8.4×10⁶ copies/g·土壤）>nosZ（1.7×10⁶ copies/g·土壤）,nirS含量顺序为:松花江干流段（9.0×10⁷ copies/g·土壤）>嫩江段>第二松花江段;nar G和nir K含量顺序为:嫩江段（3.4×10⁷ copies/g·土壤,1.0×10⁷ copies/g·土壤）>松花江干流段>第二松花江段;nosZ含量顺序为:第二松花江段（2.4×10⁶ copies/g·土壤）>松花江干流段>嫩江段。3月份枯水期全流域反硝化功能基因含量为:nirS（2.4×10⁸copies/g·土壤）>nirK（2.3×10⁷ copies/g·土壤）>nosZ（1.7×10⁶ copies/g·土壤）>narG（1.4×10⁶ copies/g·土壤）,nirS含量顺序为:松花江干流段（2.3×10⁸ copies/g·土壤）>第二松花江段>嫩江段;nirK和nosZ含量顺序为:第二松花江段（3.1×10⁷ copies/g·土壤,2.5×10⁶ copies/g·土壤）>嫩江段>松花江干流段;narG含量顺序为:嫩江段（1.9×10⁶copies/g·土壤）>第二松花江段>松花江干流段。平、枯水期AOB的群落丰度（30%-44%）均高于AOA（2.3%-11%）;两个水期中nir S基因均占优势,且枯水期nirS丰度更高（61%）。环境因子与氮转化微生物相关性分析表明:平水期,AOA基因只与NH₄⁺-N呈正相关,AOB基因和narG则与TN、NH₄⁺-N、TP和含水率呈正相关,nirK与NO₂^--N、TP、pH、含水率和DO有关。nirS和nosZ主要与TN、NO₂^--N、TON、TP、p H和含水率呈正相关。而narG和Arch-amoA与pH,nirK与NO₃^--N、NH₄⁺-N呈显性负相关（P<0.01）;枯水期环境因子与氮转化相关微生物之间没有显著相关性,在硝化阶段pH与AOA基因呈正相关,与AOB基因呈负相关。