堆肥是一种通过微生物作用将有机固体废弃物进行无害化处理后再利用的生物技术,而传统堆肥在木质纤维素降解方面的表现较差,因此解决这一问题十分重要。伊蒙粘土（I/S）作为一种层状结构且具有较大比表面积和孔隙率的粘土矿物,其优异的结构性能有利于堆肥过程中微环境的改善和微生物的生存和生长,然而目前对I/S是否能优化堆肥生境并促进木质纤维素降解和腐殖化进程知之甚少。因此本论文针对I/S是否能优化堆肥生境并促进木质纤维素降解和腐殖化进程这一科学问题进行了探究。利用宏基因组学技术研究了I/S对堆肥过程中木质纤维素降解,尤其是对与降解木质素相关的辅助氧化还原酶（Auxiliary Activities,AA1、AA2、AA3）丰度和腐殖化过程的影响。随着研究的深入,重点探究了裂解多糖单加氧酶（Lytic polysaccharide monooxygenases,LPMOs）在牛粪-甘蔗髓堆肥过程中的存在、种类、演替特征及其协同降解纤维素的潜在作用。此外,本文还讨论了成熟堆肥产品对农作物生长的影响。论文的主要内容如下:（1）设添加10%I/S为实验组（TG）,未添加I/S的为对照组（RG）。结果表明,I/S的加入使TG组中纤维素、半纤维素和木质素的降解率（1.56%、29.01%、19.95%）高于RG组中的降解率（1.16%、17.24%、13.14%）。TG组中的微生物群落结构变化显著,其中放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度增加,变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度降低。此外,与RG组相比,TG组中AA2、AA10、GH1和GH10（Glycoside hydrolases）的丰度值分别提高了15.18%、29.28%、31.08%和21.65%。冗余分析（RDA）表明,温度与AA2、AA10、GH1和GH10的丰度呈正相关,而有机质（OM）含量与AA2、AA10、GH1和GH10的丰度呈负相关。因此,在堆肥中添加I/S可以激发微生物活性,促进木质纤维素的降解。（2）TG组中AA1、AA2和AA3的丰度分别比RG组中AA1、AA2和AA3的丰度高28.98%、15.18%、14.36%。同时,与RG组（13.10%,3.49%）相比,I/S显著提高了木质素降解率（17.96%）和腐殖质形成率（7.16%）。此外通过宏基因组学分析,放线菌对RG组和TG组分泌AA1（41.12%,57.37%）、AA2（62.42%,65.28%）、AA3（47.04%,55.47%）的贡献度最大。RDA表明,相对于AA2和AA3,I/S可以使漆酶编码基因AA1对HS的形成有更大的贡献。综上所述,在堆肥中应用I/S有效地提高了木质素降解功能酶基因的丰度、生物利用率并推动了腐殖化进程。（3）利用宏基因组学分析发现堆肥中含有AA9、AA10、AA11和AA13,且AA9和AA10在整个堆肥过程中均存在,其中AA10（8258）含量最高。此外,还讨论了LPMO与纤维素酶（GH5、GH6、GH9、GH48和Carbohydrate-Binding Modules,CBM2）之间的协同作用和共表达情况,以及辅助氧化还原酶（AA3、AA4、AA5、AA7和AA12）如何为LPMO提供驱动力的。从物种贡献来看,放线菌门和子囊菌门分别是产生AA10和AA9的优势菌,占总相对丰度的80%以上。由RDA可知,AA9对有机质降解的促进作用最大,AA10对堆肥品质的改善作用最大。（4）将成熟堆肥产品代替常规复合肥施入培养甘蓝的土壤中,经过观察,发现加入堆肥产品的甘蓝比未加入堆肥产品的甘蓝长势更好,尤其是添加了伊蒙粘土的堆肥产品。另外对堆肥成本和推广意义进行了分析。综上所述,本研究将伊蒙粘土用作改良剂引入到堆肥中并利用宏基因组学技术为改善堆肥生境并促进堆肥过程中木质纤维素降解及腐殖化进程提供了一种新的思路。同时还发现了牛粪-甘蔗髓自然堆肥过程中LPMO的存在、组成和演替过程,为今后堆肥过程中LPMO的研究提供了新的见解。