采煤塌陷湿地是由于人为采煤活动而形成的湿地,陆生环境在短时间内转变为水生环境,转变后微生物群落结构、动植物组成及其氧化还原条件均发生变化,进而影响土壤中元素迁移转化过程。本文分析了潘北采煤塌陷湿地水体和土壤中氮元素分布规律和溶解性有机质(DOM)三维荧光特性,研究了淹水培养、好气培养、去除DOM培养和不同p H值条件下塌陷地土壤氮素矿化过程,并检测了淹水培养和好气培养过程不同阶段的细菌数量和种类。通过上述研究,得到以下结论:(1)采煤塌陷水体总氮、硝酸盐氮和氨氮空间分布较为均匀;各形态氮元素含量呈明显的季节性变化。表层土壤中总氮、铵态氮和硝态氮空间差异性较大;季节性积水区土壤中氮素含量随时间减少,而非季节性性积水区土壤中氮素含量随时间没有明显变化规律。(2)水体DOM分布较为均匀;水体DOM主要组成是类富里酸和类蛋白质,表明塌陷水体形成时间较短,污染少。土壤DOM分布不均匀,随着离塌陷水体边缘距离的增加,土壤DOM含量增加;塌陷区土壤DOM主要组成成分为类富里酸,部分土壤含有类蛋白质,均未检测到含有类腐殖酸。(3)在连续淹水的氮素矿化培养实验中,土壤矿质氮含量前期随时间呈波动变化,后期趋于稳定;好气连续培养条件下,培养前期土壤矿质氮含量较小,40天后含量提高,且高于培养前期。淹水培养矿化氮量明显高于好气培养,表明土壤淹水过程有利于土壤氮素矿化作用。微生物多样性变化与矿质氮含量变化相符合,淹水前期氨化细菌呈增长趋势,随着矿质氮的积累,氨化细菌逐渐减少,硝化细菌数量逐渐增多,20天时细菌丰度与多样性指数均达到最大值,培养后期,由于土壤氧气含量减少,硝化细菌数量逐渐减小。好气培养过程中,细菌数量呈增长趋势;氨化细菌随着培养时间的进行细菌数量先增加后减少;硝化细菌总体呈增长趋势。淹水培养细菌数量大于好气培养,表明淹水培养可以提高土壤细菌活性,促进矿化过程的进行。(4)去除DOM条件下,矿质氮含量前期呈波动变化,后期趋于稳定,但矿质氮含量小于连续淹水条件下的矿质氮含量,尤其在培养初期表现更为明显,表明DOM在土壤有机氮的矿化过程中起着较为重要的作用;(5)p H=4、p H=7、p H=10时,矿质氮随时间变化规律相似,均表现波动下降趋势。p H=7时矿质氮含量高于p H=4、p H=10时,这说明中性条件下适宜氨化微生物的生存。采煤塌陷地土壤p H为6.6-6.8,有利于矿化作用的进行。