近几十年来,随着工农业的迅速发展,大量的氮、磷等营养物质进入到河流湖库等生态系统,从而导致水体富营养化,并诱发蓝藻水华等一系列环境问题。有研究表明,富营养化湖泊是N2O排放的热点区域,但目前湖泊中N20排放的具体影响因素尚不明确。因此,本研究以我国典型浅水富营养化湖泊—太湖为研究对象,采用湖泊原位调查和室内模拟试验等研究方法,探索蓝藻水华及其它环境因子对太湖N2O排放的影响,并利用高通量测序等分子生物学手段,考察蓝藻对太湖N2O排放的微生物作用机制。所得结果如下:1.野外调查结果显示,蓝藻衰亡期太湖N20释放通量(平均为35μmol.m-2.d-1)显著高于藻华暴发初期和藻华暴发期(ANOVA,P<0.01),结合水体中的无机氮数据变化,可以推测,藻华暴发所造成的氮限制环境抑制了 N20的产生和排放;2.藻华易堆积的武进港和直湖港河口位置是N20释放的热点区域,藻华暴发期这两个位点的N20平均释放通量可达到68μmol.m-2.d-1，远高于其它位点的释放通量(平均为1.3μmol.m.2.d-1),其原因可能是河口位点接纳了较多的外源氮素输入;3.硝酸盐氮添加试验表明,硝酸盐氮对N20的释放有着极大的影响,具体表现为随着硝酸盐氮添加量的增加,N20排放时间提前,并且排放速率显著加快。因此藻华暴发期间,蓝藻可以通过对氮的竞争吸收抑制N20的产生和排放过程;4.在添加了硝酸盐氮和不同浓度蓝藻的试验中,低浓度藻处理组(Chl-a80μg·L-1)N2O排放速率显著高于对照组和其它处理组(P<0.01),而中等浓度藻处理组(Chl-a 120μg·L-1)排放速率又显著高于高浓度藻处理组(P<0.01),表明在氮源不受限制的条件下,一定浓度蓝藻的存在可以促进N20的排放,但是高浓度的蓝藻则会对N20的排放起到抑制作用,这可能是武进港河口 Chl-a浓度(471 μg.L-1)高于直湖港河口(253μg·L-1),而N20释放通量却相对较低的原因;5.乙炔抑制试验中,随着蓝藻添加量的增加,N20排放速率加快,其中高蓝藻浓度处理组(Chl-a浓度大约为400μg.L-1)N2O释放通量达到13550μmol·m-2·d-1,远高于其它处理组,表明模拟试验中高浓度的蓝藻并不是抑制N2O的产生,而是加快了 N20还原为N2的进程;6.藻华衰亡期沉积物中具有降解有机物功能的细菌,如β-变形菌纲脱氯菌属等的相对丰度显著提高,而在暴发期,能适应溶解氧昼夜变化的兼性厌氧细菌陶厄氏菌属比例大大增加,表明蓝藻水华的暴发可以显著改变沉积物中反硝化细菌的群落结构;7.藻华暴发期太湖沉积物中微生物丰富度指数CHAO显著高于藻华衰亡期(P<0.01),表明藻华暴发条件可以提高反硝化细菌的丰富度,这可能在一定程度上加快了 N20还原为N2的过程,从而表现为对N20排放的抑制。