水电蓄水和运行过程中，水库水体和消落带将产生较多的温室气体。由于水位的季节性交替和不定期的水位浮动，使得水库消落带区域内的土壤处于好氧和厌氧交替的条件下，有研究者意识到这一区域是重要的N2O排放源。随着水电开发和水利工程建设进程的加快，为明确水库对全球大气N2O的“源”“汇”功能，很有必要开展水库尤其是库区消落带N2O排放及其机制的研究。目前，N2O的发生机制共识是微生物的硝化作用一一即将NH3-N、NO2--N氧化的过程和反硝化作用—即将氧化态氮NO3--N、NO2--N还原为N2的过程中产生的。由于微生物的生长环境复杂，硝化作用和反硝化作用往往同时发生，对于N2O产生主要贡献是硝化作用还是反硝化作用存在着争议。由于参与氮循环过程氨化、硝化、反硝化作用的微生物众多，因此，还没有找到一类微生物作为N2O发生的指示微生物。最近，研究人员从中国9个地区16种土壤样本中发现并分离出了大量不同氨氧化活性的异养氨氧化细菌，其能够在氮素代谢进程中进行氨化—氨氧化—亚硝酸或硝酸还原反硝化脱氮作用。是否可以从异养氨氧化细菌入手，从微生物学角度探究水库消落带N2O发生机制。本文以重庆三峡库区两种不同类型消落带土壤为供试土样，通过外加有机碳源（葡萄糖），从微生物学角度，探寻水库典型消落带土壤是否存在异养氨氧化作用，在其发生的过程中是否有N2O排放，并了解其氮代谢氧化过程，探究水库消落带土壤的N2O发生机制。实验结果表明：　　1、供试土壤无论是否外加有机碳源，均发生了不同程度的硝化作用。外加有机碳源（0.01mol/L葡萄糖）与纯无机铵盐培养条件下相比，NO2--N积累量明显提高，说明供试土壤具有较强异养氨氧化能力。在不同浓度葡萄糖（0.01mol/L、0.02mol/L和0.04mol/L)培养条件下，均能发生异养氨氧化作用，且在低葡萄糖浓度条件下，NO2--N积累量更高。　　2、通过对异养氨氧化活菌计数结果表明，重庆三峡库区两种不同类型消落带土壤中均存在大量异养氨氧化细菌。在计数的同时成功分离得到了一大批具有硝化活性的异养菌株。从中选择活性较强且稳定的菌株E作为供试菌株进行了后续研究。经鉴定供试菌株E为鞘氨醇单胞菌属中的菌株（Sphingomonassp.)。　　3、研究了供试菌株E在不同浓度同一碳源葡萄糖好氧培养条件下对菌株生长和硝化活性的影响。实验结果表明：　　(1)不同浓度的葡萄糖对菌株E的生长和氨氧化活性存在着差异。菌株E对 NH4+-N和葡萄糖的合成利用与分解代谢基本上是同步进行的。当浓度为0.01mol/L时，葡萄糖被消耗完全而NH4+-N损失率仅为42.48％;浓度为0.02mol/L时，NH4+-N和葡萄糖都基本耗光，去除率分别为99.81%和89.09%;在0.04mol/L时，NH4+-N被消耗完全而葡萄糖消耗仅为42.48%。说明异养氨氧化菌株E的适宜葡萄糖浓度为0.02mol/L，折合成COD/N约为14.39左右。　　(2)整个氨氧化过程中，不同葡萄糖浓度下（0.01mol/L、0.02mol/L和0.04mol/L)，仅有极少量的NO2—-N累积，分别为0.074mg/L、0.089mg/L和0.036mg/L，在高浓度条件下NO2、N累积量反而降低。从培养前后氮元素平衡计算来看，在不同葡萄糖浓度下，菌株E在好氧培养前后分别有12.22%、31.51%和21.00%的全氮损失，其中葡萄糖浓度为0.02mol/L时损失量最大。　　(3)菌株E在好氧条件下不具有反硝化和亚硝化的能力。　　为了解菌株E培养过程中全氮损失的氮脱除路径，通过1L密封双孔瓶对菌株 E好氧培养开展N代谢产物多样性研究。由氮元素平衡分析可知，不同葡萄糖浓度（0.01mol/L、0.02mol/L和0.04mol/L)纯氧密封培养条件下生成的菌体生物氮是菌株硝化过程中氮脱除的主要去向，分别占总氮去除量的75.55%、73.3%和80.60%。此外，分别有11.76%、25.72%和18.45%的氮转化为气体形态，其中累积产生的气体脱氮产物N2O含量分别为0.02ppmv、0.20ppmv和0.33ppmv，随葡萄糖浓度升高，N2O产生量也随之增多，但总体上来说产生量均很少，占全氮损失量的0.063%~0.52%。说明可能有除氨挥发（当pH值小于7时，氨态氮占铵态氮和氨态氮总量的1%以下，氨挥发很少。本实验过程中严格控制培养基基质的pH值在7.0左右，通过实验组与空白对照组可知，本次实验基本排除了氨挥发的发生）以外，以其他含氮形式的气体（如N2、NO或者N2O等）转化脱氮是菌株E气体去除的主要去向。