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硝化过程是土壤氮素循环的关键环节,氨氧化细菌（Ammonia-oxidizing bacteria,AOB）作为土壤硝化过程的重要微生物类群,可根据营养方式分为自养氨氧化细菌（Autotrophic ammonia-oxidizing bacteria）和异养氨氧化细菌（Heterotrophic ammonia-oxidizing bacteria）。【研究意义】异养AOB具有种类繁多,可利用基质广泛等特点,但是在多数生境中,异养AOB的硝化作用与其氮素转化功能难以监测,致使这类微生物的硝化贡献与其可能的氮素转化能力仍没有得到明确的解释。【方法】本文以分离自苹果园土壤的3株异养AOB纯菌株为研究对象,采用常规培养方法结合16S rRNA序列分析技术,初步鉴定其分类地位;应用紫外分光光度法结合NH4+-N、NO2--N和NO3--N浓度检测,分析异养AOB的生长特征与氮素转化活性;同时采用聚合酶链式反应（PCR）和荧光定量PCR（qPCR）方法,检测不同培养条件下,异养AOB菌株参与氮素转化过程中,相关功能基因的丰度变化情况。【结果】研究结果如下:（1）分离自沈阳农业大学5年生苹果园土壤的3株异养氨氧化细菌YF11、YH9和YH11,分别初步归属为鞘脂杆菌属（Sphingobacterium sp.）、苍白杆菌属（Ochrobactrum sp.）和短波单胞菌属（Brevundimonas sp.）。（2）3种供试自养培养基中,3株AOB均在自养培养基I（硫酸铵为氮源,pH7.2时）中,生长量最高且表现出较高的氮素转化活性,该条件下,3株AOB培养至第24 d时对铵态氮均有较高去除率。伴随着铵氮的减少,培养液中亚硝酸盐氮和硝酸盐氮含量逐渐增加,二者均表现出先升后降趋势。另外,3株异养AOB亦可利用少量亚硝酸盐作为氮源进行生长,并完成相关氮素转化反应。与自养相比,3株AOB培养在以酵母浸粉为氮源、甘露醇为碳源的异养培养基（YMA）中,其生长量显著增加。3株AOB在培养过程中均可检测到铵态氮、亚硝态氮和硝态氮变化,三者均表现为先升后降趋势。（3）将菌株培养在不同pH值的土壤浸提液中,低pH值（pH4）和高pH值（pH9）的环境均会抑制菌株生长和氮素转化作用;菌株YF11和菌株YH11在pH58的环境中表现出较强的氮转化活性。（4）分别将3株AOB培养于较适的自养（培养基I）与异养（YMA）培养液,以及不同pH值的土壤浸提液中,通过聚合酶链式反应（PCR）可分别扩增获得到hao基因、nap基因、norB基因、nirK基因和nosZ基因,应用荧光定量PCR（qPCR）检测菌株不同氮转化基因丰度发现:3株AOB参与氮素转化基因丰度因培养条件不同而表现出显著差异。菌株YF11和YH11培养于pH6土壤浸提液中时,其norB基因、nirK基因和nosZ基因丰度明显增加,培养于pH7土壤浸提液中时,其hao基因丰度显著升高。另外,菌株YH11培养于自养、异养和和pH7土壤浸提液中时,其nap基因均表现出较高的基因丰度,而菌株YF11的nap基因,则在pH9土壤浸提液中表现出较高的基因丰度。菌株YH9在YMA培养基中,其nosZ基因丰度较高,其它氮转化基因则在培养基I中表现出较高的基因丰度。【结论】3株AOB均可在自养和异养环境中生长,并参与氮素转化,菌株均可利用铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐为氮源,CO2和有机碳为碳源,表现出较为广泛营养特征。异养环境中（YMA培养基）,3株AOB菌株生长量显著高于自养条件,并在一定pH值范围内的不同培养条件下,可参与多种氮素转化作用,但相关功能基因的丰度会根据生长环境的不同而各异。