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随着沿岸水体氮素富营养化的加剧,生物脱氮作用越来越受重视,位于海陆交界的湿地红树林生态系统作为一个自然脱氮体系备受关注。本研究以典型亚热带湿地红树林(香港Mai Po)作为对象,结合传统的富集筛选和分子生物学方法对红树林沉积物中硝化、反硝化细菌脱氮能力、种群结构和丰度进行研究。从Mai Po红树林中筛选到7株异养硝化菌,分别属于Diaphorobacter sp., Paracoccus sp., Ochrobactrum sp., Sinorhizobium sp., Pseudomonas sp和Hydrogenophaga sp.;有6株异养硝化菌2天内NH4+-N去除率就达到80%以上,另外那株细菌NWTT2天内NH4+-N去除率为40.80%,第3天NH4+-N去除率达到96.65%；菌株NYMO和NYTE具有同时硝化反硝化作用的能力,具体地,菌株NYMO和NYTE2d内NH4+-N去除率为34.60%和35.08%,NO3--N去除率为33.40%和99.92%。从Mai Po红树林中筛选到12株好氧反硝化菌和8株厌氧反硝化菌,分别属于Comamonas、Pseudomonas、Thauera、Agrobacterium、Acinetobacter、Ochrobactrum、Hydrogenophaga、Alcaligenes和Unculturedβ—proteobacterium,优势菌属为Pseudomonas菌属；其中7株好氧反硝化菌和8株厌氧反硝化菌在2天内N03--N去除率达到98%；测定氧气对好氧反硝化菌株HWTT的N20逸出量影响的实验结果表明：氧气不足条件下,N20逸出量最高值为0.15μmol, N2O/(N2O+N2)低于0.15%；好氧条件下,N20逸出量为35.71μmol, N2O/(N2O+N2)为70%以上。建立Mai Po红树林中AOB (Ammonia Oxidizing Bacteria)和NOB (Nitrite Oxidizing Bacteria)的16S rDNA克隆文库的结果表明,AOB克隆子分属5个菌属：Nitrosospira菌属占40.30%,β-proteobacterium菌属占28.36%,Nitrosomona菌属占14.93%,ammonia-oxidizing bacterium菌属占11.94%,Nitrosomonadaceae菌属占4.48%；66个NOB克隆子中,36个克隆子分属不同的细菌类群,其余克隆子分属δ-proteobacterium类群(22.73%),α-proteobacterium类群(16.67%),Nitrospira类群(6.06%)和未知类群(4.56%)。建立反硝化细菌的nosZ基因克隆文库的结果表明,反硝化细菌的50个克隆子中有26个克隆子分属于11个未知类群,其余克隆子属于Pennisetum类群(26%),p—proteobacterium类群(10%),Entandrophragma类群(4%), Pseudomonas类群(4%)和denitrifying bacterium类群(4%)。DGGE技术分析AOB群落结构的结果表明,Nitrosospira sp为红树林湿地中AOB的一种优势菌群；潮汐情况影响红树林湿地中AOB群落结构；季节对低潮位沉积物中AOB群落结构无明显影响,而会明显影响高潮位沉积物中AOB群落结构。结合传统的分离培养和分子生物学方法可看出：(1)红树林湿地中硝化菌和反硝化菌具有很高的生物多样性；(2)Nitrosospira sp为红树林湿地中AOB的一种优势菌群；(3)NOB的较为优势类群为δ-proteobacterium类群和α-proteobacterium类群；(4)Pseudomonas类群是优势的反硝化菌属之一。