本书详细阐述了甲烷氧化菌联合水生植物进行湿地温室气体生物汇的相关研究。书中从温室气体引起的环境问题出发，介绍了湿地及其温室气体、湿地植物及其根圈样品的采集分析技术、湿地植物根圈和沉积物中细菌和好氧甲烷氧化菌的群落组成及微生境分布特征、甲烷氧化型脱氮菌的多样性、完全脱氮菌群的多样性及其分布特征、完全脱氮菌群与大型水生植物的联合脱氮作用、湿地污染对植物根际微生物的影响等。本书可作为环境科学与工程、生态学与生态工程等领域的科研工作者、研究生以及技术人员的参考书，也可作为高等院校、研究院所相关专业研究生课程的参考教材。

1 绪论 1.1 我国湿地保护 1.2 湿地的概念与类型 1.2.1 湿地定义 1.2.2 我国湿地类型与数量 1.2.3 湿地的特征 1.3 湿地生态服务功能与植物资源 1.3.1 湿地生态服务功能 1.3.2 我国湿地植物资源 1.4 湿地与碳达峰、碳中和 1.5 温室气体与微生物的“源”与“汇” 1.6 湿地植物与碳氮功能菌群 1.6.1 甲烷氧化菌 1.6.2 好氧甲烷氧化菌的发现与分类 1.6.3 好氧甲烷氧化菌的生理生化特性 1.6.4 好氧甲烷氧化菌的功能酶及功能基因 1.6.5 好氧甲烷氧化菌群参与碳氮循环 1.6.6 厌氧甲烷氧化菌群参与碳氮循环 1.6.7 反硝化菌群 2 湿地植物与温室气体 2.1 湿地植物的概念与特征 2.1.1 概念与特征 2.1.2 湿地植物的适应性 2.2 我国湿地植物资源 2.2.1 我国湿地植物种类和数量 2.2.2 我国湿地植被的类型 2.3 湿地温室气体与气候变化 2.3.1 全球温室气体水平 2.3.2 湿地温室气体排放及其机制 2.3.3 环境因子对温室气体排放的影响 2.3.4 湿地温室气体与气候变化 3 根圈样品和沉积物样品采集分析技术 3.1 样品采集方法 3.1.1 植物根圈样品野外采集 3.1.2 植物根圈样品室内分离 3.1.3 水样野外采集 3.1.4 沉积物样品的预处理 3.2 物理化学性质分析方法 3.2.1 酸碱度测定方法 3.2.2 总氮测定方法 3.2.3 总磷测定方法 3.2.4 有机质测定方法 3.2.5 **氮测定方法 3.2.6 **磷测定方法 3.2.7 硝态氮测定方法 3.2.8 铵态氮测定方法 3.2.9 **钾测定方法 3.2.10 电导率测定方法 3.2.11 重金属元素测定方法 3.2.12 理化性质结果分析 3.3 土壤/沉积物酶活性分析方法 3.3.1 蛋白酶活性测定 3.3.2 脲酶活性测定 3.3.3 磷酸酶活性测定 3.3.4 蔗糖酶活性测定 3.3.5 过氧化氢酶活性测定 3.4 微生物宏基因组DNA提取方法 3.4.1 DNA提取与分析方法 3.4.2 DNA提取结果分析 4 根圈和沉积物中的细菌群落 4.1 细菌群落多样性分析 4.1.1 高通量测序技术 4.1.2 高通量测序原始数据提交数据库 4.1.3 16S rRNA V4-V5区PCR扩增 4.1.4 植物根圈和沉积物细菌群落α多样性 4.1.5 植物根圈和沉积物细菌群落间相似性和差异性（β多样性） 4.2 细菌群落结构与系统发育 4.2.1 门水平上细菌群落组成 4.2.2 属水平上细菌群落组成 4.2.3 基于16S rRNA基因的好氧甲烷氧化菌群落组成 4.2.4 基于16S rRNA基因的反硝化菌群落组成 4.3 细菌群落微生境分布 5 根圈和沉积物中的甲烷氧化功能菌群 5.1 好氧甲烷氧化功能菌群分布 5.1.1 研究方法 5.1.2 多样性分析 5.1.3 群落组成及系统发育树 5.1.4 pmoA基因的定量PCR 5.1.5 好氧甲烷氧化功能菌群分布 5.2 甲烷氧化型的脱氮菌 5.2.1 研究方法 5.2.2 反硝化功能基因的定量PCR 5.2.3 根圈和沉积物样品的反硝化功能基因 5.2.4 nirS基因片段扩增及纯化 5.2.5 含有nirS基因的甲烷氧化菌的多样性 5.2.6 nirS型反硝化菌群系统发育、组成和分布 5.2.7 nirS型反硝化菌群与甲烷氧化菌的关联 5.2.8 甲烷氧化型的脱氮菌多样性分析 5.3 根系中的好氧甲烷氧化菌 5.3.1 CARD-FISH实验的影响因素 5.3.2 CARD-FISH实验准备工作 5.3.3 模式菌株的CARD-FISH检测 5.3.4 不同湿地植物根组织中的甲烷氧化菌 6 根圈和沉积物中的脱氮功能菌群 6.1 根圈N20还原菌群 6.1.1 研究方案 6.1.2 潜在N2O生产速率、潜在反硝化速率和N20还原活性 6.1.3 nosZ Ⅰ型反硝化菌丰度 6.1.4 基于nosZ Ⅰ基因的克隆文库多样性 6.1.5 nosZ Ⅰ型反硝化菌系统发育分析及群落结构 6.1.6 分离的nosZ Ⅰ型反硝化菌的N20还原活性 6.1.7 nosZ Ⅰ型微生物驱动的反硝化 6.2 好氧甲烷氧化菌和完全反硝化菌群联合湿地植物参与碳氮循环 7 湿地污染对植物根际微生物的影响 7.1 湿地重金属污染评估 7.1.1 样地设置与样品采集 7.1.2 土壤基本理化及重金属污染分析 7.2 重金属污染对氨氧化微生物的影响 7.2.1 研究方法 7.2.2 重金属对氨氧化微生物丰度、活性和多样性的影响 7.2.3 重金属对氨氧化微生物系统发育的影响 附录 缩略说明 参考文献