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畜禽粪便和城市污泥是城市环境中重要的固体废弃物,必须经过有效的处理和处置才能减少其对环境的污染。好氧堆肥是降解、稳定有机物、灭活病原体以及回收养分的有效生物方法。本研究探究了污泥和木屑堆肥过程中微生物种群结构、营养模式、代谢功能的变化规律及其与环境因子的相关关系,揭示了堆肥过程中污泥和木屑生态系统的差异和影响,为进一步探究堆肥系统中微生物的相互作用提供了新思路。此外,探究了堆肥产品对土壤碳素、氮素、磷素、钾素等养分含量和土壤微生物种群及其碳源代谢能力的影响,对堆肥产品质量的检验、养分释放效率的提高以及施肥方案的优化具有重要意义。本研究主要结果如下:污泥中真菌种群的演替主要受pH值(42.4%)、含水率(35.9%)和氧化还原电位(21.7%)的影响,细菌种群的演替主要受到挥发性有机质(42.6%)、C/N(34.9%)和温度(22.5%)的影响。然而,木屑中的真菌种群的演替主要受VS(41.1%)、温度(34.7%)和含水率(24.2%)影响,木屑中细菌种群的演替主要受ORP(42.9%)、温度(31.9%)和含水率(25.2%)的影响。污泥和木屑环境因子的差异及其物质传递,是微生物转移的驱动力。猪牛鸡粪和污泥堆肥产品促进了土壤全磷和速效磷含量的上升,150天后,全磷增长率分别为24%、36%、24%和33%,有效磷增长率分别为CK处理的1.70、1.69、1.66和1.64倍。猪牛鸡粪和污泥堆肥产品施肥初期,土壤全钾分别提高了32.0%、23.7%、19.0%和14.6%。经过150天培肥后,全钾含有所下降,土壤速效钾分别提升了46.2%、43.5%、39.1%和36.3%。猪牛鸡粪和污泥的堆肥产品培肥土壤150天后,全氮含量分别增长了24.6%、21.4%、17.1%和16.6%;溶解性总氮分别增加了51.4%、58.8%、69.3%和57.9%;土壤铵态氮分别增加了238%、163%、219%和144%;土壤硝态氮分别增加了72.0%、20.0%、52.0%和32.0%,均高于新鲜的猪牛鸡粪和污泥处理。猪牛鸡粪和污泥堆肥产品施用于土壤150天后,土壤总碳提高了19%、9%、12%、7%;土壤有机质水平分别提高了39.1%、21.4%、34.5%、29.7%,均高于堆肥原料;可溶性有机碳含量提高了44.4%、14.5%、27.8%、23.7%,低于其堆肥原料。就碳素提升作用而言,猪牛鸡粪和污泥处理短期内,土壤总碳含量均高于其余处理;就碳素损失量而言,堆肥产品处理后土壤的碳损失最小。ORP值(40.8%)、土壤有机质(38.2%)和总氮(21.0%)是土壤细菌种群演替的主要驱动因素。对土壤中细菌的代谢功能预测表明,各堆肥产品施用于土壤后,土壤中与代谢相关的功能基因丰度指数均显著升高。猪粪堆肥产品处理后增幅最大,氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢相关基因分别增加了30%、20%和170%。土壤微生物对碳水化合物及其衍生物的代谢能力随培肥时间延长而增强,猪牛鸡粪和污泥的堆肥产品施用于土壤150天后,AWCD均值分别增加了1.67、1.43、1.03、1.07倍。