全球变暖导致的降水格局改变、土壤冻融频率增加,以及人类对湿地不适当的开发和利用,严重干扰了湿地的生态平衡及其温室气体排放特征,进而对全球气候变化产生影响。内陆盐碱湿地是分布于干旱、半干旱,以及半干旱亚湿润过渡区,具有地表过湿和浅积水环境,发育盐碱土壤和盐生生物群落,并构成独特湿地生态系统的地理综合体,是湿地生态的重要组成部分。然而,有关内陆盐碱湿地温室气体排放通量的研究尚处于起步阶段,对其温室气体产生与消耗的微生物学机制及调控因素尚不清楚。本文以地处我国北方的最具代表性和典型性的内陆盐碱湿地生态系统——扎龙湿地为研究对象,以二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）等温室气体的排放通量监测为基础,考察了芦苇收割、冻结与融化交替以及干旱与生态补水（干湿）交替等因素对湿地温室气体排放的影响,并借助于宏基因组测序技术解析了相关功能菌群和功能基因的变化规律及其驱动机制,可为内陆盐碱湿地生态功能的深入了解,以及保护和合理开发提供理论指导。研究表明,芦苇收割会显著减少表层土壤NO3--N、总氮（TN）和总有机碳（TOC）含量,提高土壤温度。有芦苇收割的湿地（HRW）的CO2年排放量为14563.19±171.80 kg·ha-1,与无芦苇收割的湿地（NHRW）的15198.35±88.27kg·ha-1无显著差别。但NHRW的CH4年排放量高达561.88±18.61 kg·ha-1,是HRW(183.13±18.77 kg·ha-1)的3.07倍。NHRW的N2O年排放量为0.73±0.20kg·ha-1,而HRW则呈现为N2O汇的特征,为-0.57±0.49 kg·ha-1。生物固碳及由有氧呼吸和发酵产生CO2的生物作用,在NHRW中更为活跃;芦苇的收割会显著降低甲基营养型、氢营养型产甲烷菌和甲烷氧化菌的丰度,而对乙酸营养型产甲烷菌丰度的影响较小;湿地中N2O源的功能基因（amo A和nor B）和N2O汇的功能基因（nos Z）丰度,均会因芦苇收割而降低。可见,芦苇收割会抑制湿地碳氮元素循环过程,显著减少CH4排放,并将湿地由N2O源转变为N2O汇,但芦苇收割导致的增温效应,则会抵消湿地土壤碳输入减少对CO2排放的影响。在土壤冻结和融化（冻融）交替变化过程中,由于温度的急剧反复改变,湿地土壤性质及其温室气体排放和碳氮循环均受到了显著影响。在融化期,湿地土壤中的NO3--N、TN、TOC和TS含量,较冻结期均有显著增加。无论是在冻结期还是在融化期,湿地CO2、CH4和N2O的排放通量均较植物生长期显著降低（P<0.05）。其中,湿地在冻结期和融化期的N2O平均排放通量分别为-20.70±17.93μg·m-2·h-1和-27.14±19.57μg·m-2·h-1,即呈现出N2O汇的特征。可见,温度是冻融期温室气体排放的主要驱动因素。湿地的冻融过程,显著降低了好氧呼吸作用和发酵作用等CO2源的功能基因丰度,以及碳固定过程功能基因的丰度。虽然冻融作用对产甲烷途径功能基因（mcr A基因）的丰度影响较小,但对不同产甲烷菌群的丰度影响较大。其中,乙酸营养型和氢营养型产甲烷菌的相对丰度在冻结期最高,而甲基营养型产甲烷菌的相对丰度在植物生长期最高;由Candidatus Mlm.oxyfera介导的厌氧甲烷氧化作用主要发生在植物生长期。N2O源的功能基因（amo A和nor B）,以及N2O汇功能基因（nos Z）,其相对丰度均在植物生长期最高。可见,在冻融期,湿地的碳氮元素循环过程仍处于抑制状态,CO2、CH4和N2O等温室气体排放通量显著较低。干旱和生态补水（包括降雨和人工补水）的交替,会显著改变土壤含水量、氧化还原电位等环境因子,使湿地微生物的群落结构和代谢活性发生变化,导致温室气体排放特征的差异。在湿润、干湿和淹水期间,扎龙湿地CO2平均排放通量分别为672.57±75.49、439.90±135.02和194.06±99.83 mg·m-2·h-1（P<0.05）;CH4平均排放通量分别为13.60±2.43、5.12±1.31和12.25±4.54 mg·m-2·h-1（P<0.05）;N2O平均排放通量分别为71.13±12.65、65.67±10.62和62.63±16.76μg·m-2·h-1（P=0.24）。在湿润期和淹水期,湿地的好氧呼吸和发酵作用等CO2源的功能基因相对丰度较高,生物固碳的功能基因也更为丰富。虽然干旱和补水的交替对产甲烷途径功能基因（mcr A）的丰度影响并不显著,但会显著抑制氢营养型和甲基营养型产甲烷途径,只有乙酸营养型产甲烷途径对干湿变化不敏感。研究发现,隶属于甲烷八叠球菌（Methanosarcinaceae）的乙酸营养型产甲烷菌,具有修复氧化损伤的能力,也能够耐受干旱带来的氧胁迫,其丰度在干湿交替过程中未显著变化,因此成为了湿地的优势产甲烷菌群;好氧甲烷氧化菌的丰度在湿润期最高,而厌氧甲烷氧化菌Candidatus Mlm.oxyfera可利用特有的修复机制和休眠机制抵抗干旱期的氧胁迫。N2O源的功能基因中,amo A基因在湿润期最高,nor B基因在干旱期最高;N2O汇的功能基因nos Z在淹水期最高。总体而言,干旱和补水的交替,可显著地影响湿地的CO2和CH4排放通量,但对N2O排放通量无显著影响,参与温室气体吸收和排放的厌氧微生物,可利用抗氧化、修复及休眠机制抵御干旱带来的氧胁迫。