4.1.4 影响湿地氮素循环的环境因素
硝化和反硝化作用是氮素循环的关键过程，主要为微生物学过程，凡是对微生物活动有影响的因素对硝化和反硝化作用均有影响，其中主要的影响因素包括温度、水分、有效碳及氮的供应等（Robertson，
1989）。
4.1.4.1 温度
温度对硝化作用有较大的影响。Mahendrappa等发现，美国北部土壤硝化作用的最适温度为20℃和25℃，而南部的土壤则为35℃（Mahendrappa et al.，1966），这表明不同温度带土壤中的硝化菌对温度的要求是不同的。Breuer等（2002）的研究表明，澳大利亚热带雨林生态系统中，土壤硝化作用和温度存在显著的相关性，土壤温度每升高1℃，
平均增高1.17mg/（m2·h）。Ingwersen等（1999）在对温带云杉林森林生态系统的研究中报道，在5～25℃土壤硝化速率随温度升高而显著增加。
虽然反硝化作用在较宽的温度范围（5～70℃）内进行，但温度过高或过低都是不利的。Keeney（1979）的研究表明，反硝化作用在60～70℃以上时即受到抑制；同时，Ryden（1983）的研究结果显示，在土壤含水量和
含量相当的条件下，土壤温度从5℃增加到10℃，土壤的反硝化速率从0.02kg N/（hm2·d）增加到0.11kg N/（hm2·d）；另外，Pfenning（1997）发现在湿地底质中，22℃时的反硝化速率是4℃条件下的4倍。
4.1.4.2 水分
水除了是许多生物学过程所必需的重要成分外，还有传输和稀释营养元素的作用。由于自养硝化是在好氧条件下进行的，因此水分对土壤硝化作用的影响与O2的含量紧密相关。在一定的范围内水分含量的增加将促进硝化作用的进行。一般在田间最大持水量的50%～60%时，土壤中的硝化作用最为旺盛。另外，当土壤水分含量为田间持水量的65%时，其硝化速率明显高于田间持水量30%时的硝化速率。
Ingwersen等（1999）研究显示，在15℃条件下，土壤无机质层在体积水分含量达到52%时硝化速率最大；土壤有机质层中体积水分含量在42%～43.5%时硝化速率达到最大。Breuer等（2002）研究报道与Ingwersen等的研究结果不尽相同，其研究结果表明，随着水分含量的增加硝化速率明显降低，他们认为这可能是由于水分的增加促进了厌氧条件的形成所致。
反硝化作用是一个在缺氧条件下进行的微生物学过程，因而受到土壤水分和通气状况的制约。氧含量能影响反硝化过程中还原酶的活性，水分含量则通过影响土壤的通气状况和土壤中的氧分压，进而影响到反硝化作用。Rolston（1982）等用乙炔抑制的方法测定了不同灌水条件下旱地土壤中的反硝化损失，反硝化作用产生的气体量（N2O+N2）随着每周灌水次数的增多而增加。Weier（1993）等研究了土壤含水孔隙率（Water-Filled Pore Space，WFPS）对反硝化的影响，结果表明，当WFPS数值增高时，两种土壤的反硝化速率都显著增大；当WFPS从60%增加到90%时，砂土和壤土的反硝化速率分别增加了6倍和14倍，说明WFPS对壤土中反硝化速率的影响程度明显大于砂土。另外，降雨也会产生类似的影响，Ryden（1983）研究了降雨后田间土壤含水量的变化及其对反硝化的影响，结果表明，当含水量小于20%（体积含水量）时，反硝化速率仅为0.05kg N/（hm2·d）；当土壤含水量大于20%（体积含水量）时，反硝化速率超过0.2kg N/（hm2·d）；含水量超过30%（体积含水量）时，反硝化速率高达2.0kg N/（hm2·d）。
4.1.4.3 土壤硝酸盐浓度
反硝化作用的发生，首先必须有足够的源，包括来自外源的硝酸盐氮和系统内部自身硝化过程产生的硝酸盐氮。在许多自然湿地中，厌氧区域的硝酸盐浓度是反硝化作用的控制因子（Reddy et al.，1984），硝酸盐含量的升高有助于反硝化作用的进行，Smith等（1983）通过实验对此进行了证实；Teranes等（2000）研究表明，随着厌氧环境范围的扩大以及硝酸盐含量的升高，反硝化作用的速率也将增大。
4.1.4.4 土壤有机质含量
Burford（1975）发现，反硝化速率与土壤和水体中溶解碳的浓度有非常好的相关性，湿地中反硝化速率与有机质的矿化速率呈显著正相关，已经有大量的研究表明，溶解性有机碳是反硝化作用的主要控制因子之一。Groffman等（1997）也证实了营养丰富的湿地土壤的反硝化作用强于较贫瘠的湿地土壤。
4.1.4.5 土壤氧化还原电位
氮的迁移过程与氧化还原电位之间存在着密切的关系。当湿地底质中既有厌氧区域又有好氧区域存在时，氮的反硝化速率比单一的厌氧或好氧条件高。研究已经表明在长期的厌氧条件下氮素基本不发生损失；且在持续的好氧条件下，仅损失7%；干湿交替、好氧厌氧条件经常变化的地带才会提供最优的反硝化条件。大部分自然湿地正是具有这种干湿交替变化的地区，多雨期湖水上涨，大量的好氧区域变成了厌氧区域，而在干旱期，又发生了相反的变化，这种干湿交替过程在湿地生物地球化学和湿地水质净化功能维持方面都发挥着重要的作用。
此外，Shingo等（2000）还发现滨海沼泽湿地中排放的N2O的浓度变化与水体的p H值和DO的浓度相关。DO浓度变化是直接影响湿地N2O/N2产量和比值的关键因素。还有研究表明有植被覆盖的人工湿地因反硝化作用而转移的氮素约占其转移总量的90%（Xue et al.，1999）。