在淡水池塘养殖过程中，饲料仅30%左右的氮被水生动物同化利用，大多数氮残留在养殖水体和沉积物中。这些有机氮首先在异养微生物的作用下形成氨氮，高浓度的氨氮会影响水生动物生长，降低其免疫能力，甚至致其死亡。而通过硝化-反硝化作用，可以将氨氮转化成氮气释放到大气中，降低水体氨氮浓度，所以开展硝化-反硝化基础研究对于解决养殖环境氨氮污染具有重要价值。渔机所生态室刘兴国团队经过多年的研究，系统阐明了氨氧化细菌（Ammonia-oxidizing bacteria, AOB）和古菌（Ammonia-oxidizing archaea, AOA）在池塘养殖水体、沉积物及附着基质的分布规律、多样性和潜在的生态作用机制。池塘水体中以AOB为主，水体中高浓度氨氮并不能显著提高其丰度。池塘表层沉积物中存在大量AOA和AOB，后者是主要的氨氧化功能执行者，且AOA和AOB生长主要受pH、溶解氧和温度因子影响。相关研究分别在Fronties in microbiology和Reviews in Environmental Science and Bio/Technology等国际期刊发表，为进一步探索淡水池塘氮循环调控机制奠定了基础。