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随着我国农业集约化水平的不断提高,畜禽的集中饲养导致的畜禽粪便污染问题愈加严重。好氧堆肥是一种对畜禽粪便进行无害化与资源化处理的生物技术,堆肥产品经过筛选可作为有机肥施加土壤。而畜禽粪便堆肥是人为甲烷排放的重要来源,因此,有必要研究堆肥过程以及施加土壤后甲烷的释放规律。本论文探讨了猪牛鸡粪60天好氧堆肥过程中,环境因子对产甲烷菌、甲烷氧化菌和甲烷生成-氧化主要相关功能基因（mcr A、mxa F、mmo X和pmo A）相关性关系的影响。在猪粪和牛粪堆肥过程中,甲烷短杆菌（Methanobrevibacter）是主导产甲烷菌,在鸡粪堆肥的高温期,甲烷粒菌（Methanocorpusculum）成为优势产甲烷菌。挥发性有机物含量和含水率是影响甲烷短杆菌（Methanobrevibacter）丰度的主要因素。甲基球菌科（Methylococcaceae＿norank）是三种畜禽粪便堆肥过程中的优势甲烷氧化菌,其与p H和ORP呈现显著正相关关系。温度、p H和挥发性有机物含量是影响mcr A、mxa F、mmo X和pmo A基因的主要环境因子。在牛粪堆肥中,mcr A基因表现出更强的耐热性。本论文进而研究了粪便及其堆肥产品施加土壤125天后的样品中,产甲烷菌与甲烷氧化菌菌群结构与丰度的变化规律、环境因子对和甲烷生成-氧化主要相关功能基因（mcr A、mxa F、mmo X和pmo A）相关性关系的影响。牛粪肥施加土壤后对甲烷氧化能力的促进作用最为显著。甲烷短杆菌（Methanobrevibacter）和甲烷细菌（Methanobacterium）是猪粪施加土壤样品中的主导产甲烷菌。甲基球菌科（Methylococcaceae＿norank）普遍存在于三种粪肥土壤中,疣微菌门（Verrucomicrobiaceae＿norank）只在牛粪肥处理中检测到,三种粪肥施加均减小了甲烷氧化菌的丰度。除鸡粪外,其余粪便及粪肥的施加均增加了mcr A基因的相对丰度。pH和EC通过提高pmo A的活性从而促进甲烷氧化反应的进行。此外,本论文通过畜禽粪便好氧堆肥甲烷生成-氧化动力学模型,对甲烷生成-氧化过程重要参数进行模拟,进一步反应好氧堆肥产甲烷菌与甲烷氧化菌的活性的变化。甲烷生成-氧化动力学模型可较有效地模拟猪粪与牛粪在好氧堆肥过程中甲烷释放速率(CH4,out)的变化规律,但均呈现出峰时间延缓的现象。三组粪便好氧堆肥试验中微生物的水解速率与温度的变化规律一致,基本呈下降-上升-平稳的变化趋势。猪、牛、鸡三种粪便堆肥过程中,CH4氧化量分别占CH4产量的41.14%、40.19%和30.09%,高自由空域给予甲烷氧化菌更强的相对氧化能力,且猪粪中产甲烷菌与甲烷氧化菌的活性均高于牛粪和鸡粪中的菌群。