硝化作用是氮素循環過程中非常重要的一個環節，它包括將銨態氮氧化成亞硝態氮的氨氧化過程和將亞硝態氮氧化成硝態氮的亞硝酸鹽氧化過程，參與這兩個過程的功能微生物分別是氨氧化微生物和亞硝化微生物。傳統的觀點認為，酸性土壤的硝化活性很弱，這是由于在酸性條件下，氨氧化微生物氨單加氧酶（AMO）的底物—NH3含量非常低，而且分離得到的氨氧化細菌均不能在pH<5.5的條件下生長。然而最近的研究發現酸性土壤（pH小于3.0）的硝化活性與中性土壤相當，甚至超過中性土壤。尤其是氨氧化古菌（AOA）的發現，被證實它能適應酸性土壤中低濃度的NH3環境，且在酸性土壤氨氧化過程中起主導作用。
中國科學院城市環境研究所姚槐應研究組從硝化作用和硝化微生物研究的新技術、酸性土壤硝化作用的新機制以及硝化微生物純菌分離等方面，對酸性土壤的硝化作用及硝化微生物的最新進展進行了論述。15N同位素稀釋法能準確量化土壤的總硝化作用速率，證實了在酸性土壤中存在高強度的硝化作用過程。氮氧雙標和抑制劑法表明真菌是酸性土壤中異養硝化作用的主要功能微生物。氨氧化古菌適應酸性土壤的機制主要包括：1）AOA具有pH自我平衡系統，能根據環境條件調節細胞內外的pH;2）AOA對NH3具有高親和力;3）有些AOA能直接以尿素為底物。
上述研究結果以“Nitrificationandnitrifiersinacidicsoils”為題發表于SoilBiochemistryandBiology（SoilBiochemistryandBiology,2018,116:290-301）。李雅穎助理研究員為第一作者，姚槐應研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金（41525002，41471206）和中國科學院先導專項（XDB15020301）等項目的支持。
中國科學院城市環境研究所姚槐應研究組從硝化作用和硝化微生物研究的新技術、酸性土壤硝化作用的新機制以及硝化微生物純菌分離等方面，對酸性土壤的硝化作用及硝化微生物的最新進展進行了論述。15N同位素稀釋法能準確量化土壤的總硝化作用速率，證實了在酸性土壤中存在高強度的硝化作用過程。氮氧雙標和抑制劑法表明真菌是酸性土壤中異養硝化作用的主要功能微生物。氨氧化古菌適應酸性土壤的機制主要包括：1）AOA具有pH自我平衡系統，能根據環境條件調節細胞內外的pH;2）AOA對NH3具有高親和力;3）有些AOA能直接以尿素為底物。
圖1酸性和中性土壤中底物濃度、硝化微生物活性和組成的差異
上述研究結果以“Nitrificationandnitrifiersinacidicsoils”為題發表于SoilBiochemistryandBiology（SoilBiochemistryandBiology,2018,116:290-301）。李雅穎助理研究員為第一作者，姚槐應研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金（41525002，41471206）和中國科學院先導專項（XDB15020301）等項目的支持。
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