近几十年来,大量活性氮通过河流、大气沉降和地下水等方式输送到河口地区,引起水体富营养化、赤潮和季节性或永久性低氧等一系列生态环境问题。除人为氮输入外,微生物固氮过程也是河口生态系统重要的活性氮来源。该过程是固氮微生物将大气中的氮气（N2）转化成氨（NH3）,在一定程度上能够促进河口地区的初级生产力,进而影响河口生态系统氮素的收支平衡。因此,有关河口地区微生物固氮过程研究已成为当前氮循环研究领域的热点。目前,有关河口地区的固氮过程研究多集中在河口近岸上覆水体,但对跨越不同纬度带下的河口沉积物固氮过程及其影响因素的认识还相当有限。为此,本文以我国典型河口湿地（北部湾、珠江口、九龙江口、闽江口、瓯江口、长江口、射阳河口、黄河口、海河口和辽河口）为研究区域,利用15N同位素示踪和分子生物学技术分析了沉积物固氮速率、固氮微生物的多样性特征,探讨了沉积物中固氮过程的温度敏感性,研究成果有助于深化河口生态系统固氮过程影响机制的理论认识。主要的研究结果如下:（1）研究区域内沉积物固氮菌群结构呈现出显著的空间差异性。固氮菌群结构受地理区域影响显著,随着区域距离的增加,固氮菌群结构的相似度逐渐降低,同时还受到硝酸盐、三价铁、氨氮等环境因子影响。固氮功能基因（nif H）的丰度变化范围为3.68×106-8.00×108 copies g-1,其丰度变化主要受沉积物中温度、硝酸盐、有机碳和三价铁等理化因子的影响。（2）研究区域内沉积物固氮速率为0.23-9.81 nmol g-1 h-1,平均固氮速率为1.91nmol g-1 h-1,具有明显的时间和空间特异性。3月份的平均固氮速率(3.01 nmol g-1 h-1)要显著高于9月份的(0.81 nmol g-1 h-1)。同时,低纬度河口沉积物的平均固氮速率(2.50 nmol g-1 h-1)要显著高于高纬度河口的平均固氮速率(0.98 nmol g-1 h-1)。此外,河口沉积物3月份固氮速率受到温度和硝酸盐的显著影响,但9月份固氮速率受其他环境因子影响较小。经初步估算,我国河口沉积物可通过微生物固氮作用固定大约4.84×105 t N,约占河口地区陆源无机氮输入的20.18%,反映沉积物固氮作用是河口地区重要活性氮来源,在一定程度上会加剧河口地区的氮负荷强度。（3）基于实验模拟的沉积物固氮作用温度敏感性研究表明,固氮速率随着温度的升高而升高,温度在20℃左右固氮速率达到最适温度。当温度超过最适温度时,固氮速率会受到明显的抑制。不同培养温度条件下固氮速率与环境理化因子的相关性分析表明,沉积物中的硫化物、二价铁、硝酸盐和总有机碳是影响沉积物固氮作用温度敏感性的重要因子。