面对日益脆弱的生态环境,退耕还林是一项修复和维持土壤生态系统功能的有效举措。土壤微生物群落在农田和森林生态系统中均扮演着重要角色。因此,揭示退耕还林对土壤微生物多样性与功能的影响可为“退耕还林”环境效应评估提供重要信息,但相关研究仍鲜有开展。云南地区拥有丰富的生态系统和气候类型,农林生态系统交错分布是该区域的显著特征,这为系统解析退耕还林对土壤微生物多样性与功能的影响提供了优越的研究条件。本论文在综合考虑生态系统典型性和空间均匀性的基础上,以配对的方式在云南地区采集了30个地点的农田及其临近林地土壤样品。林地均为农田退耕而来,退耕时间为2005-2007年,林地的主要植被类型为杉木、松树和桉树。采用扩增子和宏基因组测序揭示了退耕还林对土壤微生物多样性和多度、生物地球化学循环相关的微生物功能群和抗生素抗性组的影响。论文的主要研究结果如下所述。（1）退耕还林显著增加了土壤微生物多度:林地土壤中每克干土的原核生物和真菌多度分别为2.19×1010和3.8×10~8;在农田土壤中则分别为1.27×1010和9.06×10~7。然而,退耕还林未对土壤微生物物种丰富度产生显著影响。在群落组成方面,农田和林地土壤原核生物群落主要由酸杆菌门、变形菌门和拟杆菌门主导,它们占原核生物群落的70%以上;超过95%的真菌被划分为子囊菌门、未分类真菌和担子菌门。退耕还林对原核生物和真菌群落组成产生显著影响:农田土壤中古菌、蓝细菌门、装甲菌门、壶菌门的相对多度高于林地,而细菌、酸杆菌门、担子菌门的相对多度则低于林地。（2）退耕还林显著增加了碳、氮、磷、硫循环相关功能基因的多度,且总拷贝数比农田土壤分别高了75.69%、70.33%、82.83%和105.13%。这些功能基因主要包括:参与碳循环过程的rbc L、kor A、amy A、abf A、pmo A和mmox基因;参与氮循环过程的nif H、nir K、nira、hao、nir B基因;参与磷循环过程的ppk、pho D、phn K和pqq C基因;参与硫还原的cys J基因,以及参与硫氧化过程的绝大部分相关功能基因。本研究结果表明,退耕还林可能会显著增强土壤微生物驱动的生物地球化学循环过程。此外,林地土壤中速效钾和硝态氮含量与大多数碳、氮、磷和硫循环相关功能基因拷贝数呈现出显著正相关,而农田土壤中则未呈现出显著相关性,这表明速效钾和硝态氮含量是碳、氮、磷和硫循环相关功能基因多度变化的主要预测因子。（3）农田和林地土壤中均含有丰富的抗生素抗性基因,它们主要属于抗万古霉素类、抗多药类和抗杆菌肽类。林地土壤中总的抗生素抗性基因拷贝数比农田土壤高了62.39%,但丰富度却显著低于农田土壤。农田土壤的氯霉素和磺胺类药物抗性基因多度显著高于林地,而其它大多数抗生素抗性基因多度均低于林地。农田和林地生态系统中总重金属抗性基因拷贝数和丰富度均无显著差异。林地生态系统中整合子、插入序列和可移动遗传组件的拷贝数分别比农田高了74.73%、205%和104.69%。农田与林地生态系统间总病原菌拷贝数无显著差异,但在林地生态系统中检测到11种病原菌的拷贝数显著高于农田,Exophiala dermatitidis和苹果黑星菌是林地生态系统中独有的病原菌。本研究结果表明,退耕还林显著增加了抗生素抗性基因的多度,但减少了其丰富度。（4）林地土壤微生物群落与抗生素抗性基因拷贝数间的相关性显著强于农田,且抗生素抗性基因拷贝数与原核生物群落的关系比与真菌群落更为紧密。农田土壤的抗生素抗性基因与重金属抗性基因及病原微生物的共现性均显著强于林地土壤。因此,退耕还林显著减少了抗生素抗性基因与重金属抗性基因的共现性和土壤耐药病原菌的出现。此外,相比于农田,林地土壤抗生素抗性基因与可移动遗传组件的相关性更强,这表明退耕还林显著增强了土壤抗生素抗性基因的传播能力。本论文研究结果不仅为农田和林地生态系统管理策略的制定提供依据,还为“退耕还林”重大生态工程的环境效应评估提供重要数据支撑。