二氧化碳（CO2）浓度增加加速了全球变暖,进而影响高寒地区土壤冻融格局的改变,微生物对气候变暖的响应影响其驱动的土壤碳的生物地球化学循环过程,进而对全球气候变化产生正（负）反馈,该领域受到国际社会的广泛关注。本论文以若尔盖高寒泥炭湿地土壤为研究对象,结合野外增温和室内冻融培养实验,采用静态箱-气相色谱法测定土壤-大气界面CO2通量,构建三维荧光-平行因子模型结合紫外-可见吸收光谱等光谱学技术分析溶解性有机质（DOM）组成对增温和冻融的响应,通过分子生物学手段测定土壤微生物群落结构和酶活性,以及碳转化的功能基因丰度的变化,从而阐明增温和冻融对土壤CO2排放的微生物驱动机制。研究结果表明:野外开顶箱式增温导致土壤暖干化,梯度增温（增低温、中温和高温）使土壤温度（地下5 cm）平均增加0.51、0.77与1.46℃,且土壤含水率显著降低。增温处理促进土壤CO2排放量分别增加了13.97%、22.07%、29.76%。增温显著提高土壤溶解性有机碳数量,相比于对照其含量增加7.5%（低温）、10.60%（中温）、20.33%（高温）。土壤DOM中类腐殖酸物质贡献率下降,芳香性减弱,腐殖化程度降低,DOM结构的复杂性减弱,稳定性降低。室内模拟冻融促使土壤大团聚体破碎,稳定性减弱。日冻融和深度冻融导致土壤大团聚体分别平均减少了71.96%和69.09%,而溶解性有机碳含量分别平均增加4.68%和9.13%。冻融导致的土壤结构的破坏和微生物的死亡,释放了更多可利用底物,促进了土壤CO2的排放。冻融使得土壤中微生物的物种多样性提高,促进了土壤多酚氧化酶、β-1,4葡萄糖苷酶和β-1,4木糖苷酶活性,但抑制了土壤过氧化物酶活性。另外,冻融还使难降解碳（纤维素、几丁质、木质素）基因的丰度增加,加速了难降解有机质的矿化,对全球气候变暖产生正反馈。气候变暖使得受低温限制的高寒泥炭湿地CO2排放增加,微生物丰富度和活性提高,联系到青藏高原实际增温态势高于全国平均,该地区对气候变暖的响应和机制应该受到更多的关注。