反硝化细菌广泛存在于自然环境中，主要集中在缺氧的湖底沉积物、湖水、土壤等环境。其中，反硝化作用可以适当减少湖泊中氮素的含量，消除硝酸盐对生物的毒副作用，净化水质，在湿地氮循环及生态环境的保护与治理方面发挥重要的作用。　　南四湖作为山东省境内最大的淡水湖，对山东省内的经济发展与水资源的开发利用具有重要的制约作用，同时在我国重要的南水北调东线工程中占据重要地位。近年来，由于周边复杂的环境和人为活动因素造成的影响，南四湖湖体的生态系统遭到了极其严重的破坏，不同外源河流及其污染物的排入对湖泊造成了不同程度的氮素污染。因此，研究南四湖沉积物中的反硝化细菌的多样性及分布对改善南四湖生态系统具有非常重要的实用价值。　　本研究首次通过构建反硝化细菌（nosZ）基因文库和系统进化，运用分子生态学和生物统计学的方法来研究南四湖沉积物中反硝化细菌的群落结构和空间分布。本研究分别选取了南四湖4个湖泊中的具有不同理化环境因子的沉积物样品进行反硝化细菌（nosZ）基因文库的构建，通过限制性片段长度多态性(RFLP)分析共筛选出280个阳性克隆子,经测序比对分析共得到100个不同的分类操作单元(OTUs)。选取部分基因进行测序，获得的序列与NCBI GenBank数据库中的序列进行比对相似度在79％-99%。将获得的核苷酸序列翻译为相应的氨基酸序列，进行系统进化分析，结果显示，大多数（nosZ）基因序列与未经培养过的反硝化细菌种群关系较近,这表明在南四湖沉积物中含有大量未被发现的新型反硝化细菌种群。结合UniFrae聚类分析、PCoA(Principal coordinates Analysis)分析以及SPSS聚类分析结果表明，南四湖沉积物中反硝化细菌具有相对复杂的群落结构和丰富的的多样性，其复杂的群落结构可能与地理位置有十分紧密的联系，根据环境因子的聚类分析结果表明，南四湖沉积物中反硝化细菌的群落结构和多样性受多种环境因子共同作用的影响。