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本文以南淝河旁路表面流湿地在不同水力负荷(hydrological loading,HL)、不同水深(water depth,WD)和有无漂浮植物(vegetation present/absent,VP/VA)条件下的沉积物为研究对象,利用化学分析和荧光定量PCR技术,线性混合作用(linear mixed-effects,LME)模型和Tukey-HSD检验,主成分分析(Principle component analysis, PCA)、冗余分析(Redundancy Analysis, RDA)和皮尔逊相关性分析,探讨沉积物中硝化、反硝化潜势和功能基因丰度变化情况及其与湿地水文条件、植物和环境因子之间的关系。研究结果表明：(1)差异分析表明水力负荷是影响湿地上覆水和沉积物理化性质的主要影响因素。上覆水溶解氧(DO)受到上述3个因素的显著影响,具体表现为DO含量随着水力负荷和水深的增加而分别显著升高和降低,有植物组水体溶氧量显著低于无植物组。对于沉积物的性质,水力负荷的提高能增加沉积物总氮(TN)、氨氮(NH4+)、有机质(OM)的含量和碳氮比(C/N),以及降低沉积物的pH值和硝氮(N03-)含量；水深的增加则能显著降低沉积物的TN、OM含量和C/N；而植物的影响相对较弱,仅能显著降低沉积物的NH4+含量。但是沉积物的亚硝氮(N02-)含量不受上述因素显著影响。另外,植物对DO的影响还存在与水力负荷和水深的交互作用,植物的影响在110cm/d水力负荷和20cm水深的条件下更加明显。(2)采用化学分析的方法对不同水力负荷、不同水深和有无植物对沉积物的潜在硝化速率(potential nitrification rate, PNR)和潜在反硝化速率(potential denitrification rate, PDR)速率进行测定。差异分析表明水力负荷和水深是影响沉积物硝化和反硝化微生物活性主要影响因素。水力负荷的提高能显著降低PDR,同时水力负荷和水深还存在对PDR的交互作用,水力负荷为110cm/d时,PDR在20cm水深处达到最大值。PNR反而在60cm水深处达到最大值,这种变化在水力负荷为110cm/d更显著。植物的出现会提高沉积物中微生物PNR,但是这种变化仅在水力负荷为110cm/d显著。(3)采用荧光定量PCR技术对不同水力负荷、不同水深和有无植物对沉积物的潜在硝化和反硝化功能基因丰度进行测定。差异分析表明水深水力负荷和植物是影响沉积物硝化和反硝化功能基因丰度主要影响因素。氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea, AOA)丰度在50cm/d的水力负荷条件下达到最大值,这种变化在有植物的沟中更为显著。水力负荷为110cm/d时的氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria, AOB)丰度显著高于50cm/d时的丰度。植物仅对古菌amoA和nirK基因丰度有显著影响,植物的出现会降低这两个基因的丰度,但是植物对AOA的抑制作用仅在水力负荷为110cm/d时显著。(4)主成分分析和相关性分析表明影响硝化和反硝化潜势与功能基因丰度的主要环境因素是氧的可利用性,沉积物OM、NH4+和N03-含量。氧的可利用性能直接影响沉积物中硝化和反硝化潜势与功能基因丰度。OM能作为有机碳源或者电子供体促进反硝化微生物的活性,同时还能改变沉积物中氧气(O2)的可利用性间接影响硝化和反硝化,NH4+和N03-则作为硝化和反硝化的底物直接促进其生长。水力负荷、水深和植物主要通过改变这些性质间接影响硝化和反硝化潜势和功能基因丰度,且相比与功能基因丰度,环境因子是影响硝化和反硝化速率的主要因素。