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好氧堆肥是畜禽粪便资源化的一种方法。堆肥过程会产生CH4和N2O等重要温室气体，是大气CH4和N2O的排放源之一。近年来，越来越多的学者关注于研究好氧堆肥过程中CH4和N2O的微生物学排放机制。本文通过静态暗箱-气相色谱法，原位观测CH4和N2O的排放通量，检测分析了不同时期堆肥样品的理化性状，利用Real-time q-PCR手段研究了与CH4排放相关的产甲烷基因（mcrA:编码甲基辅酶M还原酶）和甲烷氧化基因(pmoA:编码甲烷单加氧酶的α亚基)，与N2O排放相关的氨氧化基因（amoA:编码氨单加氧酶α亚基）和反硝化功能基因（narG:编码硝酸还原酶;nirS、nirK:编码亚硝酸还原酶;nosZ:编码氧化亚氮还原酶）的功能基因的丰度变化。从而揭示牛粪好氧堆肥体系中CH4和N2O排放的相关功能微生物特征。本文主要结论有: 1、牛粪好氧堆肥历时65天，根据温度变化，将堆肥过程分为三个时期:1-10天为升温期，11-36天为高温期，37-65天为降温期。在对堆肥过程中CH4和N2O排放进行的原位观测试验中，我们发现CH4排放先迅速增加，在堆肥第4天排放通量就达到747.0 mg·m-2·hr-1，此后CH4排放量不断下降，堆肥结束时排放量仅为2.0mg·m-2·hr-1;而N2O排放则呈现不断增长的趋势，从堆肥第4天排放量的98.5μg·m-2·hr-1上升到堆肥后期排放量的10614.1μg·m-2· hr-1。好氧堆肥体系中CH4和N2O的排放呈现此消彼长(trade-off)的关系。 2、本研究采集了牛粪好氧堆肥过程不同时期的样品，并且测定了堆肥样品的理化性状。研究发现堆体的水分损失主要发生在升温期和高温期，原始物料含水率为60.1％，到堆肥后期含水率下降到13.5％;堆体的pH值处于7.9-8.2的弱碱性范围内，C/N处于12-17的比值之间，整体适宜微生物的生长和代谢活动;整个堆肥过程EC维持在5.5-6.5 mS·cm-1之间;堆体中NH4+-N呈下降的趋势，NO3--N和NO2--N整体呈上升趋势。进一步分析发现堆肥的含水量(Moisture)和C/N对相关的功能微生物产生了重要的影响，温度(Temperature)、NH4+-N、NO3--N和NO2--N均与相关功能微生物存在一定的相关性。但是pH和EC与堆体的功能微生物无显著相关关系。 3、对各功能基因进行q-PCR分析，mcrA丰度范围在4.97-6.26 log copy numbers·g-1之间，pmoA丰度范围在5.11-8.05 log copy numbers·g-1之间。并且CH4排放通量与mcrA的丰度有显著相关性，与mcrA/pmoA有极显著的相关性。amoA、narG、nirS和nirK丰度变化都呈上升趋势，而nosZ丰度变化呈下降趋势，(nirS+ nir K)/nosZ的变化趋势与N2O排放的趋势基本一致。进一步分析发现N2O排放和narG和nosZ的丰度有显著相关性，与nirK和(nirS+nirK)/nosZ有极显著的相关性。