CO2、CH4、N20是引起全球变暖的主要温室气体,农田土壤的碳氮循环过程对温室气体排放的贡献率不可小觑。由于我国目前对畜禽饲料添加剂中的重金属含量管控不够严格,致使施入农田的畜禽粪便重金属超标率高,导致农田土壤重金属污染加重,当农田土壤受到重金属污染时,土壤中的微生物活动和群落结构会发生变化,会对与微生物息息相关的土壤碳氮循环造成影响。因此研究在畜禽粪便施肥条件下,畜禽粪便中的典型重金属Cu、Zn单一及复合污染对农田土壤CO2、CH4、N2O排放的影响及微生物机制具有重要的意义。本实验选取畜禽粪便中的典型重金属铜（copper,Cu）、锌（zinc,Zn）为研究对象,通过室内模拟淹水实验,以未接触过重金属饲料添加剂的家猪猪粪（M）和常规尿素（U）作为氮源肥料,设计不同浓度Zn单一污染以及不同浓度Cu-Zn复合污染,探究在不同肥源条件下不同浓度的Zn单一及Cu-Zn复合污染对淹水土壤的C02、CH4、N2O排放的影响及相关微生物学机制。模拟淹水室内培养实验分为2个批次,Zn单一污染和Cu-Zn复合污染试验。前者共设定11个处理,分别为:不施肥不添加重金属处理（CK）;以尿素（U）为氮肥,分别添加0、50、500、1500、5000mg/kg土的 Zn（U-CK、U-Zn50、U-Zn500、U-Zn1500、U-Zn5000）;以猪粪（M）为氮肥,分别添加 0、50、500、1500、5000mg/kg 土的 Zn（M-CK、M-Zn50、M-Zn500、M-Zn1500、M-Zn5000）。后者Cu-Zn复合污染共设定19个处理,分别为:不施肥不添加重金属（CK）;以尿素为氮肥,分别添加0、100、1500mg/kg 土的Cu和0、500、5000mg/kg 土的 Zn 交叉配比（U-CK、U-Cu0-Zn500、U-Cu0-Zn5000、U-Cu100-Zn0、U-Cu1 00-Zn500、U-Cu 100-Zn5000、U-Cu1 500-Zn0、U-Cu1 500-Zn500、U-Cu1500-Zn5000）以猪粪为氮肥,同尿素处理组浓度设计（M-CK、M-Cu0-Zn500、M-Cu0-Zn5000、M-Cu100-Zn0、M-Cu100-Zn500、M-Cu100-Zn5000、M-Cu1500-Zn0、M-Cu1500-Zn500、M-Cu1500-Zn5000）。主要研究结果,如下:（1）对于土壤CO2排放,Zn单一污染表现为为低（50mg/kg）促高（≥500mg/kg）抑,且浓度为1500mg/kg时,抑制效应最强,土壤C02排放相对于同种肥源对照显著降低了 36%左右（P<0.05）;而Zn浓度到了 5000mg/kg时,抑制效应反而减弱,土壤CO2排放仅降低了 26%左右（P<0.05）。有猪粪共存时,能提升Zn的抑制效应,尤其在较低浓度条件下（500mg/kg）。Cu-Zn复合污染条件下,对土壤呼吸的作用表现为抑制效应,且Cu、Zn之间有一定的协同作用,尤其高浓度的Cu-Zn（Cu1500-Zn5000）表现为明显的协同作用,在等同浓度Cu、Zn单一污染基础上将土壤CO2排放显著降低8-15%左右（P<0.05）。Zn单一污染在培养前期（3-5d左右）对土壤总细菌16S rRNA基因丰度的影响基本表现为低增高减,到了培养后期,以无影响或增多效应为主,尤其在猪粪共存下的高浓度的Zn（5000mg/kg）促进效应表现最为明显（P<0.05）,是对照的4.4倍。Cu-Zn复合污染条件下,CO2排放与土壤总细菌16S rRNA基因丰度有显著正相关（P<0.05）,而Zn单一污染条件下,CO2排放与土壤总细菌16S rRNA基因丰度的无显著相关关系（P>0.05）,说明Cu-Zn复合污染主要通过影响土壤细菌的活性进而影响土壤CO2的排放,而单一 Zn对土壤呼吸的影响不仅仅是土壤细菌,可能涉及其它微生物活性。（2）对于土壤CH4排放,单一污染条件下,Zn浓度为50～5000mg/kg时,在与尿素共存时不同土壤条件表现不一,有促有抑;与猪粪共存时为低（500mg/kg）促高（≥1500mg/kg）抑。Cu-Zn复合污染条件下,无论何种肥源,Cu-Zn复合污染对CH4排放表现为低促高抑现象,低浓度配比下以Cu作用为主。高Cu（1500mg/kg）配比无论Zn浓度高低,皆是抑制效应,尤其与猪粪共存时,高浓度的Cu与Zn（1500,5000mg/kg）表现为明显的协同抑制作用,能在等同浓度Cu、Zn单一污染基础上将土壤CH4排放再降低6-28%左右（P<0.05）。不同浓度的Zn单一污染对16S rRNA-CH4、mcrA和pmoA基因的影响规律性不明显。Cu、Zn复合污染尤其高浓度Cu-Zn（Cu1500-Zn5000）与尿素共存时,Cu、Zn对三大基因有协同抑制效应;无论Cu、Zn浓度如何配比,在培养后期更是加剧了这种胁迫效果。无论Zn单一还是Cu-Zn复合污染条件下,未能发现CH4排放与三大基因丰度之间有显著相关关系（P>0.05）,说明Cu、Zn对CH4排放的影响不局限于此三个基因丰度的变化。（3）对于N2O排放,单一污染条件下,Zn与尿素共存时,无论浓度高低,皆是显著抑制效应（P<0.05）;高浓度（5000mg/kg）Zn处理N20排放仅占对照的1%左右。与猪粪共存则表现为低促（≤500mg/kg）高抑,以浓度为1500mg/kg时抑制效果最强;浓度为5000mg/kg时在不同土壤条件表现不一。Cu、Zn复合污染条件下,在尿素为肥源时,Cu-Zn复合污染对N2O排放表现为明显的协同抑制效应;而在以猪粪为肥源时,有明显的协同促进效应,尤其低铜（100mg/kg）无论高低浓度Zn配比时,其协同促进效果最明显（P<0.05）,其N2O排放是同等浓度单一 Cu、Zn污染的1.3-2.5倍。Zn单一污染与尿素共存时对AOB amoA基因无论培养前期还是后期皆为抑制效应,培养后期抑制效应更为明显。与猪粪共存时,主要表现为前促后抑。无论何种肥源,Zn单一污染对AOA amoA基因的影响弱于对AOBamoA基因的影响,以抑为主。对土壤nirK、nirS、nosZ基因的影响,Zn单一污染主要表现为前促后抑。高浓度（5000mg/kg）Zn对于参与硝化反硝化作用过程的5大基因丰度后期促抑效应随土壤条件而变,尤其与猪粪共存时会出现显著提高5大基因丰度现象（P<0.05）。Cu-Zn复合污染除了与猪粪共存培养后期显著提高了 AOA amoA基因丰度外,对参与硝化过程的AOA amoA和AOB amoA基因皆以抑制为主;对参与反硝化过程的nirK、nirS、nosZ基因皆Cu-Zn复合污染与尿素共存主要以前促后抑为主,与猪粪共存时无论培养前后期皆以抑制为主。Zn单一及Cu-Zn复合污染下其N2O排放主要与土壤AOA amoA、AOB amoA、nirK、nirS基因丰度显著正相关（P<0.05）,说明Cu、Zn单一或复合污染皆显著影响了土壤硝化与反硝化相关微生物进而影响了 N2O排放。