全球变暖已成为毋庸置疑的事实,全球变暖导致区域降水格局发生变化,亚热带地区在干旱的同时还会伴随高温,这些变化将对亚热带森林生态系统氮转化产生显著影响。本文通过设置对照(CT)、增温(W)、隔离降雨(P)和增温+隔离降雨交互(WP)四种处理,以相关功能基因作为标志物,结合高通量测序,探讨增温和隔离降雨影响土壤N20通量变化的微生物途径。本文主要结论如下:增温和隔离降雨均可使土壤养分有效性发生变化,增温增加了易被微生物吸收利用的土壤养分有效性,而隔离降雨主要影响了氮有效性,表现为土壤铵态氮浓度显著下降。增温对微生物生物量碳、氮、磷均有显著影响,并且都是使微生物生物量发生下降,表明温度对微生物利用养分有着重要意义。功能预测结果也表明增温后微生物更偏好于利用易于分解的物质来维持能量活动,微生物对养分的利用效率下降。增温、隔离降雨及两者的交互作用都可以影响微生物的群落结构,不同处理的微生物群落结构与对照处理的差异很大,改变了微生物原有的群落结构。微生物生物量磷(MBP)和土壤铵态氮是显著影响微生物群落的环境因子,增温和隔离降雨及其交互作用通过改变土壤养分有效性来影响微生物群落结构。增温和隔离降雨虽然使土壤硝化势发生了下降但影响并不显著,增温和隔离降雨均可显著影响氨氧化古菌(AOA)氨单加氧酶编码基因(amoA)丰度。土壤硝化势与氨氧化细菌(AOB)群落丰度之间呈现出显著的正相关关系,土壤硝化势随着AOB群落丰度的下降也发生下降,而AOA群落丰度和AOAamoA基因丰度与土壤硝化势之间的相关性并不显著,这表明虽然AOA群落丰度高于AOB,但对土壤硝化势的贡献可能低于AOB的贡献,由于AOB的群落和基因丰度都很低,可能还有其他的微生物如真菌在土壤硝化过程中起作用。土壤硝化势和相关微生物丰度与土壤养分有着十分密切的关系,土壤硝化势和AOB群落丰度与土壤铵态氮、微生物生物量碳(MBC)之间有着显著正相关关系;AOAamoA基因丰度与土壤铵态氮、MBC之间为显著负相关关系。土壤硝化势与土壤N20通量之间没有显著相关性,可能也由于AOB群落丰度较低,AOA对硝化贡献较弱所导致。土壤反硝化势的变化情况与土壤N2O通量一致,均表现为无增温处理(CT、P)的土壤反硝化势显著大于有增温处理(W、WP)的,增温和增温与隔离降雨交互作用对土壤反硝化势有显著影响,而隔离降雨对土壤反硝化势则没有显著影响,温度上升可能通过使土壤氧化还原电位升高来抑制反硝化作用,从而减少土壤N2O通量。反硝化势直接影响土壤N20通量,而MBP和增温处理则均通过直接影响反硝化势来间接影响土壤N2O通量。反硝化微生物的活动受到MBP的影响,导致反硝化作用受到促进或抑制,从而间接影响了土壤N20的排放,磷或许是微生物进行反硝化作用的限制性养分因子,而磷有效性又受温度升高的显著影响。气候变化主要通过改变土壤养分有效性对土壤微生物和N20通量产生影响,温度和磷有效性是本地区的主要驱动和限制因素。