以大气CO2浓度升高和气温升高为主要特征的气候变化已经对全球粮食产量和农业生产造成严重影响,威胁到农业的可持续性发展。土壤微生物是土壤氮素转化的主要驱动者,决定着土壤中无机氮素浓度与N2O的排放,因此它们对提高土壤质量和减缓气候变化趋势具有重要作用。然而,关于全球气候变化因子对我国农田土壤N2O排放影响及其微生物调控机制尚不确定。本研究依托田间开放式模拟气候变化试验平台,对小麦季土壤N2O排放进行监测,分析小麦分蘖、抽穗和成熟时期的土壤理化性质,研究大气CO2浓度升高与升温对小麦土壤氨氧化细菌（AOB）、氨氧化古菌（AOA）和反硝化微生物（nirK、nirS和nosZ）丰度和群落结构的影响。该气候变化平台共设四个处理:大气CO2浓度升高处理（500ppmv,CE）、温度升高处理（+2℃,WA）、大气CO2浓度和温度同时升高处理（CW）以及对照处理（CK）。主要研究结果如下:（1）大气CO2浓度升高和升温对土壤性质的影响:CE处理显著提高小麦土壤有机碳（SOC）和总氮（TN）,但是降低土壤有效磷（AP）和速效钾（AK）含量;WA处理提高TN和AK含量,但是降低土壤p H和AP。在CW处理中,CO2浓度升高和升温交互作用对土壤无机氮（NH4+/NO3-）没有影响,而显著提高了SOC和TN。（2）大气CO2浓度升高和升温对AOB和AOA群落结构的影响:结果表明CO2浓度升高和升温可能改变小麦土壤AOB丰度与群落组成,但是可能对AOA丰度和群落组成没有影响。与对照相比,CE处理显著提高AOB丰度（47.4%）,WA处理降低了AOB丰度（18.1%）,而CW处理对AOB丰度没有显著影响。高通量测序分析表明Nitrosospira和Nitrosomonas是AOB群落中相对丰度最高的两种属类微生物,CO2浓度升高提高Nitrosospira属的相对丰度,而降低Nitrosomonas属相对丰度。冗余分析（RDA）分析表明,CO2浓度升高显著改变了AOB群落结构,而升温对AOB群落结构没有影响,土壤SOC、pH和TN是改变AOB群落结构可能的关键因子。（3）大气CO2浓度升高和升温对反硝化微生物群落结构的影响:与对照相比,CO2浓度升高提高反硝化细菌nir K基因丰度（29.1%）,升温处理降低了反硝化细菌nir S和nos Z基因丰度,分别为8.6%和21.9%。WA处理显著提高nir K-群落香浓指数,对nir S-和nos Z-群落多样性指数没有影响;CE和CW处理显著降低nos Z-群落多样性指数（Shannon和Chao1）。RDA分析表明,CO2浓度升高显著改变了nir K-和nos Z-反硝化微生物群落结构,而升温对其科能没有影响,土壤SOC、pH和TN也是可能改变nirK和nosZ反硝化微生物群落结构的关键因子。