硝化作用是全球氮循环的中心环节。硝化作用，即将氨氧化为硝酸盐的过程，是由微生物驱动的生物地球化学过程。一百多年来，氨氧化过程被认为是一个主要由变形菌纲中的一小部分细菌类群所进行的专性化能自养过程。近年来应用分子生物学技术的研究发现，一类古菌也具有氨氧化能力，广泛分布于包括海洋、湖泊和土壤等在内的多种环境中，且其丰度超过氨氧化细菌，预示着其在硝化过程中的潜在重要贡献。贺纪正课题组在前期对不同农田土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌组成和丰度研究的基础上，对高氮草地土壤的研究发现，氨氧化古菌尽管在数量上和氨氧化细菌相当，但其丰度和活性并不随氨态氮源增加而变化，其对硝化抑制剂的反应也不敏感。相反，随氨态氮源增加，氨氧化细菌数量增加3-10倍，硝化活性增加177倍，且对硝化抑制剂反应敏感。这些结果反映出，在高氮草地土壤中，硝化作用是由氨氧化细菌而不是氨氧化古菌驱动的。这一重要成果在9月《自然地学》杂志发表（Nature Geoscience, 2: 621-624），对深入认识土壤生态系统中氨氧化细菌和氨氧化古菌的生境及对氮素循环和养分转化的贡献具有重要意义。该项研究由贺纪正课题组与新西兰Lincoln大学土壤与环境质量中心合作完成，博士研究生沈菊培在新西兰参与主要实验工作，贺纪正研究员为论文的共同通讯作者。
