气候变化是人类历史上所要面临的重要挑战之一。由气候变化所引起的极端天气,如高温、干旱等对农田土壤以及自然森林土壤中营养元素循环,尤其是氮（N）循环的影响目前尚不清楚。氧化亚氮（N₂O）作为一种重要的温室气体,是土壤N循环中的产物之一。气候变化对参与N循环中土壤微生物的影响会导致土壤N₂O排放量的变化,从而导致大气中N₂O浓度的增加或降低,继而反作用于气候变化的进程。同时,近些年来,由于人类对气候变化的认知进一步的加深,气候变化进程在一定程度上得到了控制。但是以往的气候变化条件是否会对土壤N循环产生遗留影响,进而继续影响土壤N₂O的排放目前还不清楚。因此,本文利用温室在大田中模拟了增温和干旱的气候条件,应用荧光定量PCR（qPCR）和高通量测序等分子生物学技术,研究了增温和干旱的综合作用以及温室拆除后气候变化的遗留作用,对菜园土和森林土 N20排放和相关微生物（氨氧化细菌和古菌,AOA,AOB;针对反硝化细菌的亚硝酸盐还原酶基因,和nirSirK;N₂O还原酶基因,nosZ;和针对18SrRNA和真菌nirk的真菌群落）的影响。同时利用室内培养试验,分别研究了不同温度和水分条件对土壤N₂O排放和相关微生物影响,以阐明气候变化对土壤N₂O排放影响的微生物机理,为预测土壤N₂O的排放趋势并制定相应的减排措施提供理论依据。主要结果如下:（1）增温和干旱的综合作用对土壤中N₂O的排放和相关微生物的影响取决于不同的土壤类型。模拟的增温和干旱的气候条件显著减少了菜园土中N₂O的排放,但对森林土中N₂O的排放影响不显著。在施肥的菜园土中,AOB较AOA更适于在气候变化条件下生长,而AOA则在酸性森林土中对气候变化条件表现出更强的适应能力。NirK基因型的反硝化菌群是菜园土中适宜在气候变化条件下生长的微生物群落,而在酸性森林土中,所有的反硝化功能菌群（nirK,nirS和nosZ）均不适宜在气候变化的条件下生长。（2）增温和干旱的遗留作用显著降低了菜园土中N₂O的排放,却增加了森林土中N₂O的排放,但增温和干旱的遗留作用对微生物的影响是短暂的。菜园土中,模拟的气候变化条件移除后显著刺激了尿素和有机肥处理中AOB的群落丰度,但仅对有机肥处理中的AOA群落丰度有显著刺激作用。而在酸性土壤中,模拟气候变化条件移除后显著刺激了尿素处理中AOA和AOB的群落丰度。对反硝化微生物而言,无论是在菜园土还是酸性森林土中,一旦模拟的气候变化条件移除后,所有的反硝化功能菌群（nirK和nosZ）均能迅速恢复其生长,因而气候变化对反硝化微生物的影响是短暂的。（3）高温刺激了非生物途径产生的N₂O排放量,却抑制了生物途径产生的N₂O排放量,同时真菌是高温条件下酸性土壤N₂O排放的主要贡献者。在菜园土中,无论是尿素处理还是有机肥处理,N₂O的排放量均随温度的升高而显著降低。但在酸性土壤中,N₂O排放量在尿素处理的土壤中随温度升高而升高,并且非生物的化学过程是该尿素处理土壤中N₂O排放的主导途径。在菜园土中,AOA的群落丰度在有机肥处理中随温度升高而显著升高,并可能是40℃高温条件下氨氧化作用的主导者。而在森林土中,随着温度的升高,AOA和AOB的群落丰度均显著降低。对反硝化微生物而言,菜园土中,有机肥处理下的反硝化nirS群落能很好的适应高温环境。而在酸性森林土中,反硝化细菌微生物群落（nirK,nirS和nosZ）的生长均被显著抑制,而真菌则能在有机肥处理的土壤中很好的适应高温条件,并可能是高温环境下N20排放的主要贡献者。（4）较低的土壤含水量（40%F.C.）显著抑制了菜园土和森林土中N₂O的排放量,AOA和真菌nirK群落分别是有机肥处理的菜园土和森林土中适应干旱条件的微生物菌群。干旱条件刺激了菜园土有机肥处理中AOA的群落生长,而抑制了森林土有机肥和尿素处理中AOA的群落生长。无论在菜园土还是森林土中,AOB仅适于在100%F.C.的含水量条件下生长。对反硝化微生物而言,有机肥的处理显著增加了菜园土中nirS和nirK的群落丰度,但nirS群落丰度显著受之前土壤水分条件的影响。但在酸性森林土中,干旱条件显著抑制了森林土中反硝化菌的群落丰度,但却对有机肥中真菌nirK的群落丰度无影响。说明真菌nirK群落能较好的适应干旱胁迫条件,并可能是干旱条件下,酸性土壤中N₂O排放的主要贡献者。