水生态保护修复对于未来水环境综合治理至关重要。微生物在水体自然净化和参与氮转化过程中扮演着重要角色,目前关于不同时空条件下河流微生物群落结构特征与氮代谢潜力的研究仍然有限。本研究解析了平原区城郊型河流水质理化因子时空变化特征,通过源解析模型阐明外源输入对河流水质的影响;采用分子生物学分析了河流微生物群落结构的演替规律及与环境因子相关关系;结合KEGG数据库和PICRUSt2功能基因预测研究了河流氮功能微生物与氮代谢通路时空特征,揭示了河流微生物驱动氮素形态转化的机理。本研究对于平原区城郊型河流建立稳健的生态恢复目标,开发利用河流氮代谢微生物相关资源具有重要的理论价值与现实意义。主要结论如下:(1)平原区城郊型河流水质存在明显的季节差异,主要包括温度(T)、溶解氧(DO)、p H等环境因子;通过监测发现平原区城郊Baf-A1型河流存在一定程度的氮污染,源解析结果表明外源输入主要以土壤有机氮、肥料和降水中的氨氮为主。(2)河流微生物群落组成和多样性受时空变化影响显著。丰水期河流微生物丰富度和多样性显著高于枯水期,这主要与丰水期降雨形成的地表径流将外源微生物带入Pevonedistat溶解度河流有关;T、总氮(TN)、硝酸盐(NO_3~-)和铵盐(NH_4~+)为丰水期影响河流微生物群落结构的关键环境因子,p H和化学需氧量(CODcr)为枯水期影响河流微生物群落结构的关键环境因子。(3)季节性是影响河流微生物驱动氮素代谢及形态转化的关键因素。T和p H是主要影响河流氮功能微生物的环境因子,其中Dechloromonas和uncultured＿f＿Anaerolineaceae是参与丰水期河流中氮转化的主要优势菌,hgcl＿clade、Sphingorhabdus和Limnohabitans是枯水期中主要优势菌;此外,丰水期河流中硝化功能基因丰度升高导致河流中NO_3~-累积;枯水期intensive lifestyle medicine河流中反硝化和硝酸盐还原功能基因丰度升高,促进河流中NO_3~-向亚硝酸盐(NO_2~-)转化。