氮、磷营养盐过多是导致湖泊富营养化的主要原因。湖泊中氮的来源主要有河流输入、大气沉降、径流输入以及生物固氮。由于太湖的固氮作用未知，这可能会影响人们对太湖氮负荷和氮源的认知。从而，本论文通过室内培养，选择氮、钼和铁三个受控因子，运用乙炔还原法对太湖水体和沉积物固氮作用进行研究。探究太湖水体的原位固氮速率和表层沉积物的固氮作用及其影响因素，以期了解太湖固氮作用对太湖氮负荷的贡献，为将来太湖氮平衡的构建和营养盐削减目标的完成提供依据。　　 通过对鱼腥藻的纯培养，模拟了氮、钼、铁三个受控因子对鱼腥藻生长、异形胞形成及固氮速率的影响。通过氮因子12个水平的模拟，显示出氮浓度不是鱼腥藻细胞生长的影响因子，但是对异形胞的形成有决定性作用，通过成对样品显著性检验，获得了影响鱼腥藻异形胞的形成的氮浓度阈值为0.1mg/L。当氮浓度低于0.1mg/L时，将有利于鱼腥藻细胞进化成具有固氮能力的异形胞。钼和铁对鱼腥藻细胞的生长并不存在显著影响，且钼和铁的浓度变化不能对鱼腥藻异形胞的形成产生显著作用。　　 根据太湖常规监测点的布设，自2011年5月到2012年2月，选择了33个季度采样点和太湖北部湖区13个逐月采样点。太湖水体和表层沉积物分别通过现场培养和实验室模拟来测定固氮速率。　　 通过对太湖水样的原位固氮速率测定可得到，太湖全湖水体的年均固氮速率为0.12nmolN/(L·h)，年固氮量为30.66t(即0.013gN/(m2·a))。年固氮量在太湖TN输入中所占的比例为0.11％，月固氮量在太湖水体TN含量中所占比例的年均值为0.02％。太湖水体的固氮作用存在明显的空间差异和季节性差异。梅梁湾、贡湖湾和竺山湾是太湖固氮速率较高的湖区，而湖东边岸区和东太湖的固氮速率较低。梅梁湾的年均固氮速率分别是湖东边岸区和东太湖的5.4和3.8倍，贡湖湾是两者的3.7和2.6倍。太湖所有位点水样的固氮速率基本表现出夏高冬低的趋势，夏季固氮速率比冬季高5个数量级左右，比春季高5倍，比秋季高6倍。水体中水温、N/P摩尔比、鱼腥藻生物量是影响太湖水体固氮作用的主要因子。对太湖而言，在水温为25℃～30℃是水体固氮作用的最适温度范围，这一温度范围内水体的固氮速率较高，且该速率随着温度的升高，增加幅度较大。低于25℃时，水体的固氮速率较低，且其随温度的升高而增加的幅度较小。通过对太湖原水TN/TP摩尔比发现，太湖水体的Redfield值为20左右，水体中氮磷摩尔比越接近该值，固氮速率越高。此外，钼、铁的添加并不能对太湖水体的固氮作用产生显著影响。　　 将沉积物置于无光、无氧、室温静置条件下测定固氮速率，得到太湖沉积物的年均固氮速率为0.03nmolN/(g·h)，年固氮量为0.052gN/m2。沉积物的固氮速率同样存在明显的空间差异和季节性差异。东太湖和梅梁湾是太湖沉积物固氮速率较高的湖区，而湖心区、西部沿岸区和湖东边岸区则是沉积物固氮速率较低的湖区，梅梁湾的年均固氮速率是湖心区和湖东边岸区的1.8倍和2.7倍，东太湖的则是两者的2.1和3.2倍。沉积物冬季的固氮速率是秋季的7倍、春季的4.2倍、夏季的3.2倍。沉积物的氮含量和原位温度是影响沉积物固氮作用的主要因素。固氮速率与沉积物中的总氮含量呈正相关关系。温度通过影响沉积物中可利用用性营养盐的含量来对沉积物的固氮作用产生作用，沉积物固氮速率与温度之间成负相关关系。