近年来,随着集约化农业和大型畜牧业的迅猛发展,重金属和抗生素随畜禽粪便等有机肥进入土壤,并不断累积,导致土壤重金属和抗生素复合污染频发,进而严重威胁生态环境安全和人类健康。土壤硝化作用是由氨氧化古菌（AOA）和氨氧化细菌（AOB）主导的氮循环的中心环节,硝化过程连接固氮作用和反硝化作用,影响温室气体氧化亚氮的排放和硝氮淋失。土壤环境中不断累积的重金属和抗生素显著影响土壤微生物群落组成,势必影响微生物介导的硝化过程。但目前重金属污染土壤中生物炭修复以及重金属和抗生素复合污染对硝化过程的影响尚不明确。基于以上研究背景,本研究进行如下试验:（1）以重金属镉污染的红壤和潮土为研究对象,添加硝化抑制剂双氰胺（DCD）和生物炭（BC）进行室内培养试验,研究重金属污染土壤生物炭修复对土壤硝化过程的影响与DCD施用对生物炭修复镉污染土壤中硝化过程的影响;（2）沿我国东部地区从北向南,采集内蒙古（栗钙土）、山东（棕壤）、浙江（水稻土）、海南（砖红壤）四种类型土壤样品,以畜禽养殖业和土壤环境中存在较为广泛的重金属（镉Cd）和抗生素（土霉素OTC）为目标污染物,进行重金属Cd单一(5mg·kg-1)及其与抗生素OTC(0.1、1mg·kg-1)复合污染处理下硝化过程的响应研究,分析重金属和抗生素单一及复合污染土壤中硝化活性及其相关功能微生物的响应。主要研究结果如下:（1）生物炭显著降低红壤和潮土中的有效镉含量,且红壤中生物炭的修复效果比潮土更显著,作用时间更长。据此,我们推测生物炭对重金属污染酸性红壤的修复效果优于碱性潮土。DCD显著抑制重金属镉污染土壤中的硝化过程,而生物炭可缓解DCD的硝化抑制作用,相比酸性红壤,碱性潮土中生物炭的缓解作用更强。（2）DCD在红壤和潮土中均显著降低AOB-amoA基因丰度。生物炭和DCD同时添加的红壤中,AOB-amoA基因拷贝数比DCD高78.64%,潮土中则高出23.10%,说明生物炭缓解了DCD对AOB的抑制效果。尤其在红壤中,生物炭处理的AOB-amoA基因丰度高于CK处理组34.28%,说明红壤中生物炭刺激AOB生长,这可能是由于生物炭降低了红壤的酸性。此外生物炭修复的重金属污染土壤中,DCD的施用明显抑制了AOB的生长,对AOA没有显著影响,耦合DCD对硝化活性的抑制,我们推测生物炭修复的重金属污染土壤中,AOB而不是AOA,是硝化过程的主要参与者。（3）Cd和OTC复合污染的土壤中,OTC增加了土壤有效Cd含量。OTC浓度越高,对Cd有效性的刺激作用越强,这与OTC通过官能团与Cd2+互相影响并改变其存在形态有关。（4）Cd和OTC的单一及复合污染均能抑制土壤硝化作用,抑制效果随培养时间的延长逐渐减弱。复合污染对硝化过程的抑制强度随复合的OTC浓度增加而增强,并且显著高于Cd或OTC单一污染。Cd和OTC单一及复合污染均对AOA和AOB产生了显著的抑制效果,且复合污染对AOA/AOB的抑制强度随其中OTC浓度增大而增强,并且显著强于单一污染。重金属和抗生素复合污染土壤中的AOB主要隶属于Nitrosospira属,AOA主要属于Crenarchaeota门,说明重金属和抗生素复合污染土壤中Nitrosospira AOB和Crenarchaeota AOA对硝化作用的潜在重要性。总体而言,生物炭可有效降低重金属污染土壤中有效Cd含量,尤其是对酸性土壤Cd污染修复效果较好。DCD显著抑制Cd污染土壤硝化活性和AOB丰度,而对AOA丰度没有显著影响,说明生物炭修复的重金属污染土壤中,AOB而不是AOA,是硝化过程的主要参与者。Cd和OTC单一和复合污染均抑制了土壤硝化过程,且相比单一污染,复合污染抑制效果更为显著。