氮是任何生命活动不可或缺的基本元素之一。氮循环是分子态氮（Molecular nitrogen）、有机态氮（Organic nitrogen）、无机态氮（Inorganic nitrogen）等多种形态氮之间转换的生物地球化学循环过程。反硝化作用是指反硝化微生物将硝酸盐转化为气态氮或氮氧化物的过程。该过程中的亚硝酸盐还原酶基因nirS、nirK及一氧化二氮还原酶基因nosZ等被广泛地应用于反硝化微生物多样性研究。本论文运用环境微生物nosZ基因克隆文库构建和分子序列系统进化分析等分子生态学研究方法对胜利油田高温油藏中的反硝化细菌的多样性、群落结构和空间分布等进行了研究,以期揭示该极端环境中反硝化细菌的生态特点及其参与的氮元素生物地球化学循环作用。本研究建立了5个井位高温油藏采出液的反硝化细菌nosZ基因文库,共筛选了375个克隆子,翻译后的NosZ蛋白的氨基酸序列分别隶属于90个不同的分类操作单元（Operational Taxonomic Units, OTUs）,文库中少数NosZ序列与已知反硝化细菌进化关系较远,可能代表该高温油藏特异的新颖未知反硝化细菌种类或类群。分子系统学分析可将这些NosZ蛋白的氨基酸序列划分为10个簇（簇Ⅰ至簇Ⅹ）,其中除了簇X外其它簇分别属于α-变形菌纲和γ-变形菌纲两部分。大部分序列与假单胞菌目（Pseudomonadales）（簇Ⅷ）、交替单胞菌目（Alteromonadales）（簇Ⅸ）和红杆菌科（Rhodobacteraceae）（簇Ⅱ）等可培养细菌的NosZ蛋白的氨基酸序列聚集成簇,少数序列与南大西洋、大陆架沉积物和胶州湾等海洋环境的NosZ蛋白的氨基酸序列较相似。运用多元统计分析软件进行了分子生态学分析,包括针对各井位nosZ编码反硝化细菌群落结构进行的UniFrac聚类分析、PCoA （Principal Coordinates Analysis）分析以及结合了环境参数进行的典型对应分析（Canonical Correspondence Analysis, CCA）。结果表明,胜利油田高温油藏nosZ编码的反硝化菌群具有高度的多样性及复杂群落结构,同时其空间分布与环境因素具有较明显相关关系,油藏深度作为主导的环境因素可能与油藏其它理化因子（如油藏流体电导率和氧化还原电位）共同影响着该处反硝化细菌的群落结构及空间变化。