濕地享有「地球之腎」的美譽，在截留污染物和改善水質等方面備受全球關注。濕地可以通過植物吸收、土壤固定以及土壤微生物過程（包括反硝化和厭氧氨氧化）等多種途徑削減氮污染，其中，反硝化途徑通過將硝態氮還原為氮氣進入空氣，從而永久性去氮。當前研究對濕地的脫氮作用已有一些了解，但對不同水文條件下環境和生物因素影響的濕地脫氮速率仍知之甚少。
近期，中國科學院武漢植物園濕地生態學學科組博士研究生鄧丹麗、西藏大學博士研究生潘永泰在研究員劉貴華、劉文治以及助理研究員馬琳的指導下，以南水北調中線水源地的面源污染型河流丹江為研究對象，測定了其流域內36個河流、溪流、水塘和溝渠位點的沉積物潛在反硝化和背景反硝化速率，並用qPCR技術定量分析反硝化微生物的豐度。研究發現，溝渠濕地具有最高的反硝化速率以及反硝化微生物豐度。反硝化速率具有較強的季節性，6月份的反硝化速率較高。在河流和溪流中，氮、碳濃度與反硝化速率呈顯著正相關，而在水塘和溝渠中則沒有發現這種相關性。反硝化速率與水體流速和粘度呈顯著負相關。研究結果表明，水文條件，特別是流速和水文脈衝，在濕地氮素生物地球化學過程中起著不可忽視的作用。
研究成果以Seeking the hotspots of nitrogen removal: A comparison of sediment denitrification rate and denitrifier abundance among wetland types with different hydrological conditions為題，發表在Science of the Total Environment上。研究得到國家自然科學基金、CRSRI開放研究項目和中科院青年創新促進會的支持。
研究思路框架圖
來源：中國科學院武漢植物園