受人类长期活动和氮磷输入的影响，长江流域超过80%的湖泊已处于富营养化状态。微生物介导的沉积物反硝化作用是湖泊最关键的脱氮过程，受到多种生物和环境因子的协同调控。到目前为止，人们对沉水植被、反硝化微生物、水质和底泥性质在反硝化脱氮过程中的相对作用还了解甚少。
中科院武汉植物园的刘文治副研究员、刘贵华研究员等科研人员，选取长江中下游地区22个浅水湖泊为研究对象，测定了沉积物的反硝化和N2O释放速率，并采用克隆文库和qPCR技术定量了反硝化菌的多样性和丰度，结果发现有植被和无植被区沉积物的反硝化速率无显著性差异，并且不同植物功能群下沉积物的反硝化速率也无显著差异。方差分离分析表明水体DO、NO3‒和TN是影响沉积物反硝化及N2O释放速率的关键因子，此外反硝化菌多样性解释了N2O释放速率15%的变异。路径模型分析发现，湖泊水质可能直接影响沉积物的反硝化作用，也可通过改变沉积物理化性质、反硝化菌和沉水植被来间接影响反硝化作用。该研究的结果表明，富营养化湖泊的反硝化作用主要受环境因子而不是生物因子的调控。
该研究得到了国家自然科学基金（编号31570535）的支持。研究结果以“Sediment denitrification in Yangtze lakes is mainly influenced by environmental conditions but not biological communities”为题，在国际学术期刊Science of The Total Environment 上在线发表。
论文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896971732939X
采样湖泊分布图（左） 路径模型分析（右）
