西溪湿地是享誉国内外的国家级湿地公园,但是由于社会的进步城市的扩张,西溪湿地面临着较为严重的氮污染和水体富营养化风险。本研究利用湿地的每月的水质变化和硝酸盐氮氧同位素值(δ¹⁵N-NO₃^-、δ¹⁸O-NO₃^-)对西溪湿地水体氮素来源和迁移转化过程进行了解析,并且重点对湿地的反硝化作用和湿地的除氮能力进行了研究,得出的主要结论如下:（1）西溪湿地δ¹⁵N-NO₃^-值在+3.7‰～+9.0‰之间,δ¹⁸O-NO₃^-在+1.1‰～+13.7‰之间。利用氮氧双同位素法,并结合主成分分析和湿地水质参数分析对湿地的氮素来源进行解析,结果显示湿地氮素来源成分较多,其中生活污水/粪肥、化肥和土壤氮是湿地氮素的主要来源。（2）利用湿地水质参数和氮氧同位素值变化对湿地的氮素迁移转化过程进行解析,其中硝化作用和反硝化作用是西溪湿地水体氮最重要的生化反应过程。硝化作用在湿地各处普遍存在,但是在寒冷的季节可能会由于微生物活性降低而受到一定的抑制。反硝化作用是湿地水体氮的标志性反应,尤其是在夏季反硝化强度极大,但是在冬季以及早春由于水温较低同时水中DO浓度较高,可能会受到较大抑制。（3）利用SIAR模型对湿地硝酸盐来源进行定量计算。其中生活污水/粪肥对湿地硝酸盐的贡献率（29.3%～40.0%）最大,尤其是在秋季优势明显。化肥（19.5%～38.0%）和土壤氮（22.7%～35.0%）对湿地硝酸盐的贡献也较大。而大气氮对于湿地的影响最小,贡献率在5.5%～14.8%之间。（4）西溪湿地水样反硝化实验的结果表明湿地反硝化的氮同位素富集系数（ε）为-1.6‰,而湿地的自然同位素分馏系数由于受到诸如硝化作用和同化作用等其他氮素生化反应的影响,其值在-0.7%～-1.0%之间,绝对值明显小于实验室结果。由反硝化分馏系数和自然分馏系数通过Rayleigh曲线量化的结果表明,湿地的脱氮过程中反硝化作用在其中的贡献最大,所占比例在62%～78%之间,平均为69%。利用实验室反硝化结果对西溪湿地的反硝化脱氮量进行估算,湿地通过反硝化作用去除的水体氮在22～798kg N·ha^-1y^-1之间,其最大除氮效率在同类型的研究中处于中上水平,表明湿地的脱氮潜力较大。