反硝化作用是活性氮最终以惰性氮的形式离开土壤、水体等而回到大气的主要自然途径。我们的前期研究表明稻作农业流域内的湿地有很强的反硝化除氮能力，但由于测定方法限制，不能对其准确定量，从而影响到关于农业氮对水体环境影响的准确评估。新近出现的膜进样质谱法可以更加准确地测定湿地反硝化。因此，本研究采用该方法研究句容水库稻作农业流域内湿地的反硝化强度及其影响因子，进而结合流域地表水输出氮量，最终明确流域内农业氮向地表水的输入量以及湿地反硝化除氮能力。另外，本研究首次采用膜进样质谱法直接测定淹水稻田反硝化产物N2，探讨不同氮肥施用方法下稻田反硝化的变异规律，同时测定氨挥发速率，验证反硝化与氨挥发是否存在相互消长关系。　　研究结果显示:句容水库稻作农业流域湿地沉积物反硝化作用呈现很强的时空异质性。其中，河流沉积物的反硝化速率变化范围为28.2±18.2-674.3±314.5μmol N2-N m-2 h-1，平均值为173.2μmol N2-N m-2 h-1;水库沉积物的反硝化速率变化范围在41.8±17.7-239.3±49.8μmol N2-N m-2 h-1之间，平均值为114.0μmolN2-N m-2 h-1;池塘沉积物反硝化速率变化范围为23.7±23.9-121.2±38.7μmolN2-N m-2 h-1，平均值是48.3μmol N2-N m-2 h-1。河流沉积物反硝化速率显著高于水库和池塘，三种类型湿地夏季反硝化速率均显著高于其他季节(p＜0.01)。　　反硝化速率与沉积物以及水体各个理化性质的相关性分析结果表明:水体硝酸盐浓度，水温可能是句容稻作农业流域湿地反硝化速率的关键控制因子。进一步通过室内培养实验验证:一定条件下，该流域湿地沉积物反硝化速率与水体硝酸盐浓度关系符合米氏方程（r2=0.999，p＜0.001）;与水温关系符合指数函数(，=0.84，p＜0.001)。结合反硝化速率及其影响因子建立了该稻作农业流域湿地反硝化线性混合模型，模型结果进一步表明:句容水库稻作农业流域湿地反硝化的首要控制因子是水体硝酸盐浓度，其次是水温。　　结合句容水库稻作农业流域各个类型湿地水体的历史监测数据（2007年7月-2012年2月的逐月地表水平均硝酸盐浓度与平均水温），采用反硝化线性混合模型预测各类型湿地连续约五年的逐月平均反硝化速率。其中，2007年7月-2009年6月，基于模型所估算的湿地反硝化除氮量为46.8±24.0 tonyear-1。该结果与以往基于差值法所估算的结果具有较好的一致性，说明模型具有较好的预测效果。因此，结合同时期流域通过地表水输出氮量9.3 tonyear-1，由此反推该稻作农业流域向地表水的总氮输入量为56.1 tonyear-1，仅占流域总氮投入量的4.4％。流域湿地自身反硝化除氮效率高达83.4％，其余的16.6％通过地表水输出。　　本研究首次采用膜进样质谱法直接测定淹水稻田反硝化主要产物N2排放速率。施肥后21天，采用膜进样质谱法所测定的平均累计损失N2-N量占施氮量的6.7±1.7％。与已有的研究相比较，该测定结果介于(N2+N2O)-15N法和15N-差值法测定结果之间。由于膜进样质谱法可以直接测定反硝化主要产物N2，无需借助15N-标记肥料。因此，与(N2+N2O)-15N法和15N-差值法相比较，膜进样质谱法可以在很大程度上避免低估或者高估稻田反硝化速率。　　另外，基于原状土柱培养所测定的反硝化速率与相应各处理小区田面水N2浓度显著相关（6月24日，r2=0.72，p＜0.01;6月27日，r2=0.69，p＜0.01）。因此，膜进样质谱法可以用来比较不同处理淹水稻田反硝化差异。　　与已有的研究结果相一致，与氮肥表施相比，氮肥混施有利于减少氨挥发。然而，与氨挥发不同，氮肥混施反而增强了反硝化。施肥后21天，氮肥混施处理下的反硝化累计损失N2-N量占施氮量的7.8±1.3％，显著高于表施处理5.3±1.0％(p＜0.01)。因此，氮肥混施降低氨挥发同时反而促进反硝化作用。　　另外，相关分析结果表明:田面水硝酸盐浓度很可能是淹水稻田土壤反硝化的关键控制因子。