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土壤微生物群落是土壤氮素循环的引擎，在生态系统功能恢复过程中发挥着重要作用。本研究旨在探明退耕地植被恢复过程中土壤微生物群落的演变特征、土壤反硝化过程N2O排放潜力及机制和土壤无机氮供应水平及矿化机制，为黄土丘陵区退化生态系统土壤养分恢复保育和退耕地植被恢复工作提供理论支持。为此，以陕西安塞退耕后自然恢复草地和人工刺槐林为研究对象，通过野外土壤样品采集，结合高通量测序技术，分析退耕地植被恢复过程中土壤细菌、真菌和古菌群落的演变特征；通过室内厌氧培养实验和野外连续原位培养实验，分析退耕地植被恢复过程中土壤N2O排放风险及无机氮供应水平；在此基础上，结合实时荧光定量Q-PCR和高通量测序技术，探讨土壤N2O排放和土壤无机氮供应的微生物驱动机制及主导环境因子，得出如下结论： 1.退耕地植被恢复过程中土壤微生物群落在物种数量、多样性和组成方面均表现为细菌群落＞真菌和古菌群落，且细菌群落对土壤养分变化的响应更为迅速；在两种植被恢复模式下，自然恢复过程有利于土壤微生物群落的物种数量和多样性指数的增加，而人工恢复过程有利于土壤微生物群落结构的变化；土壤细菌群落对退耕地植被恢复的响应最为敏感，而真菌和古菌群落的响应存在一定的滞后现象。 2.退耕地植被恢复过程中土壤潜在N2O排放速率呈先降低趋势，表明植被恢复过程有助于降低N2O排放，而随后出现N2O排放的增加趋势表明植被恢复后期出现了N2O增加的风险，且耕地为当前最大的N2O排放源；土壤反硝化功能微生物的丰度、多样性总体呈增加趋势，主要为变形菌和放线菌群落；(nirK+nirS)/(napA+narG)和nosZ/nirK丰度比值增加会降低N2O排放，而qnorB/nosZ丰度比值的增加会增加N2O排放；植物群落多样性指数增加会显著促进反硝化功能微生物群落的恢复和发展。 3.退耕地植被恢复过程中土壤无机氮总体处于充足状态，仅在耕地样地和6~7月存在无机氮缺乏现象；变形菌群落是土壤矿化功能微生物的主要类群，且土壤矿化功能微生物群落与植物群落在植被恢复过程中有相似的变化趋势；土壤矿化功能微生物群落物种数量和ACE多样性指数的减少、群落结构的分异会提高土壤铵态氮供应水平，而土壤矿化功能微生物群落结构的分异和物种数量的增加会提高土壤硝态氮供应水平；土壤pH、有机碳、全氮、全磷含量和容重影响土壤矿化功能微生物群落的恢复和发展。