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在水生态系统中,底质、植物、动物的吸收以及微生物在硝化、反硝化过程中释放气体(如温室气体N2O)除氮,氮污染物的浓度也会影响水生态系统的结构和功能。本文通过人工水生态系统模拟实验,研究酸改性赤泥添加后不同赤泥添加量对水质、植物以及底泥微生物的影响,并分析除氮过程中温室气体N2O的释放。研究结果表明：(1)在整个实验阶段,添加赤泥与对照组水体pH和电导率差异显著(P<0.05),且随着赤泥浓度增大,电导率显著提高。在实验前期,添加赤泥后总磷去除率显著提高,且赤泥浓度10g/L时的去除效率显著大于较低浓度(<7g/L)时。实验中期,添加赤泥与对照组相比总氮去除效率显著提高,且赤泥浓度10g/L时去除效果显著高于较低浓度(<7g/L)时。添加赤泥后底泥总氮、总磷含量显著减少,且较高赤泥浓度(>7g/L)与低浓度(<5g/L)相比,总磷含量有显著差异。(2)添加赤泥后,茎粗、节间数随赤泥浓度增加呈先增加后减少的趋势；而实验前期,株高和叶片数则因为赤泥的加入生长受到抑制,实验后期在赤泥浓度为10g/L时,株高增加值超过了对照组,赤泥添加对植株地上部分无显著性影响(P>0.05)；茎、叶及总干重先增加后减少,而根干重随赤泥浓度增加而增大。赤泥浓度10g/L时,叶片干重比对照组显著减小,总干重、根干重比对照组显著增加。(3)通过聚类分析,赤泥对底泥微生物群落结构有显著影响,随赤泥浓度增大,群落相似性增大。赤泥含量为7、10g/L时,微生物相似性高,高浓度与低浓度的几个群落之间,相似度极差。随着赤泥浓度的增高,多样性指数(H)呈现先增大后减小的趋势,在赤泥浓度处于中间值(5g/L)时,群落物种最丰富；优势度指数(D)随赤泥浓度的增高先减少后增大；均匀度指数(E)先增大后减小,在赤泥添加量为10g/L时最小。(4)系统中N2O通量随时间先增大后减少,实验初始和结束阶段,释放通量最低,为10.30ug(m2h)-1；最大值出现在实验中期,释放通量为35.140ug(m2h)-1.赤泥添加后与对照组相比,N2O通量显著增大,且随赤泥浓度增大,通量值显著增大。微生物群落结构与水体污染物浓度变化、植物生物量以及底泥相关污染物浓度和酶活性之间相互影响,共同影响水生态系统N20释放。基于赤泥模拟人工水生态系统的研究,本文揭示了赤泥、植物、微生物、水质和N20释放通量之间的相互作用关系,为赤泥人工水生态系统氮去除和N20的释放机理研究提供了参考。