由固氮菌进行的生物固氮作用，是水环境系统中氮元素一个重要来源途径。水体蓝藻水华的爆发与氮、磷营养盐浓度密切相关，一些蓝藻种类可以进行固氮作用的。在海洋和淡水系统中，固氮菌的丰度及活性会直接影响到氮素调节，所以了解固氮菌的群落组成及动态变化对于水生态系统的管理与保护是很必要的。目前对于固氮菌群落研究主要限于海洋样品，而对淡水水体中固氮菌的认识还非常有限。本研究的目的是，以厦门汀溪水库和莆田东圳水库为例，研究亚热带分层水库中固氮菌群落的时空分布格局，揭示固氮菌群落与环境因子之间的关系，以期为基于水利工程解决水源地藻类水华问题提供科技支持。　　汀溪水库具有丰富多样的固氮菌，包括蓝藻、α-变形菌、β-变形菌、γ-变形菌、厚壁菌，以及少量未知的固氮细菌和序列;固氮菌的群落组成、丰度、多样性和活性均呈现显著的时空差异。聚类分析表明，冬季表层和底层群落聚集在一起，春、夏和秋三个季节表层首先聚为一类，然后分别与底层聚为一类。所有的序列中，春、夏和秋三季的表层与底层蓝藻所占比例均超过50％，其中表层高于底层;冬季表层和底层蓝藻OTU数目比例超过50％。由此可知，热分层时期汀溪水库中固氮菌的空间演替相对于时间演替更加明显，而且表层水体蓝藻在所有固氮菌中占据绝对优势地位。相关分析表明，温度、氨氮与固氮菌的活性呈现负相关关系，溶解氧、pH、叶绿素a与固氮菌丰度显著负相关（P＜0.05）。显然，汀溪水库固氮菌群落具有时空分布格局，而且水体热分层会对固氮菌的群落结构与功能产生显著的影响。　　东圳水库分层期（春、夏、秋）DGGE条带数随着水深的增加呈增加趋势。克隆文库分析显示，OTUs在秋(6 OTUs，0 m;15 OTUs，33m)、冬(12 OTUs，0m;13 OTUs，33 m)数值较大，并且在春(2OTUs，0 m;3OTUs，33m)、夏(3OTUs，0 m;2OTUs，33m)两季锐减。nifH基因丰度在混合季数值最低(冬季平均值，5.17×107拷贝/L)，但是在其他三个季节都显著升高。蓝藻在4个季节中均为优势类群，其中主要优势种是丝状嗜热蓝藻和拉氏拟柱胞藻（Cylindrospermopsisraciborskii），在秋、冬两季底层水体α-变形菌、γ-变形菌也同时存在。固氮菌季节与空间分布规律与TN和NH4-N有显著相关关系(P＜0.05)，而且TN与nifH基因RNA拷贝、DGGE条带数有显著正相关关系（P＜0.05），NH4-N与DNA拷贝数呈现显著负相关关系（P＜0.05）、与RNA拷贝数及DGGE条带数呈现显著正相关关系（P＜0.05）。我们的研究结果暗示，水体分层、混合作用及氮含量对于固氮菌群落组成具有显著的影响。　　汀溪水库与东圳水库固氮菌群落都显示出时空变异，分布规律特征却存在一定的相似性与差异性。汀溪水库具有更为丰富多样的固氮菌，东圳水库丰度较高;但是两个水库的优势类群均为蓝藻。热分层时期，汀溪水库空间影响大于季节的影响，而东圳水库结果刚好相反，季节影响大于空间的影响。本项研究在亚热带深水水库生态过程中是一次较为深入的科学探讨，将为分层水库生态治理和水质保障工程应用提供科学依据。因此，在水库环境保护和生态管理中，特别是蓝藻水华预警防控时，要考虑水体的分层效应和蓝藻的密度效应。