好氧堆肥是畜禽粪便资源化利用最主要的方式^[1]，也是我国当前“双碳”目标下减少农业排放的重要途径。好氧堆肥是微生物与堆体环境相互影响和作用的结果，其实质是微生物驱动的物质转化过程^[2]，堆肥过程的调控实际上是对微生物种群结构和功能的调控^[3]。因此，明确好氧发酵过程中微生物群落结构和功能对于研制高效稳定的腐熟菌剂和堆肥过程的定向调控具有重要的意义。

好氧堆肥涉及的微生物菌群庞杂、演替迅速，采用可培养方法对堆肥高温期微生物进行分析，发现腐熟菌群包括细菌、真菌、放线菌(与其他细菌分别计数)，涉及纤维素、淀粉、脂肪等大分子的降解和转化^[4-6]。但是，环境中大多数菌系不能分离培养，因而基于常规可培养方法对堆肥过程中微生物的认识，难以全面、真实地反映腐熟微生物群落的结构和功能。基于液相色谱法的磷脂脂肪酸分析(phospholipid fatty acid, PLFA)和基于分子生物学方法的变性梯度凝胶电泳技术(denatured gradient gel electrophoresis, DGGE)等检测技术的发展及在粪污堆肥菌群分析中的应用，能够使研究者在属或种的水平上分析好氧堆肥微生物菌群的结构^[7-8]。但是，这些方法还是不能精确评价样品中微生物菌群的丰度、结构和演替^[9]。而高通量测序技术通过测定样品中的16S rRNA基因序列进行微生物的群落分析，能够更加全面和准确地分析环境中微生物的群落结构、多样性、丰度和功能^[10]。许修宏等采用高通量测序技术分析了牛粪和秸秆腐熟发酵过程不同发酵阶段细菌群落的变化情况，不同发酵阶段部分微生物在门及属、种水平上均存在差异^[11]。堆体温度和有机碳对发酵菌群丰度与组成存在较大影响^[12-13]。Liang等的研究结果发现，含水率也对发酵微生物活性具有显著的影响^[14]。堆肥基质pH^[15]和初始C/N^[16]对整个堆肥过程中的微生物群落同样影响显著，喜热裂孢菌属(Thermobifida)、嗜热链球菌属(Mycothermus)和嗜热丝孢菌属(Thermomyces)等的微生物丰度与pH呈正相关^[2]。发酵原料的成分也是影响微生物群落结构的重要因素，在木质素含量较高的堆体中寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和中华芽孢杆菌属(Sinibacillus)等与木质素降解有关的微生物高度富集^[17]。总之，好氧堆肥是由多种微生物驱动的有机物质降解和转化的过程，其微生物菌群结构受发酵原料组成^[17-19]、堆体环境^{[2, 10]}等诸多因素的影响。因此，针对好氧堆肥过程进行微生物菌群结构和功能分析，有利于明确腐熟发酵的微生物机制、为好氧堆肥的有效控制提供理论指导。

鸡粪是我国最为重要有机肥源，但是针对鸡粪好氧堆肥过程中微生物菌群的研究相对较少，堆肥不同阶段细菌菌群结构及功能的演替研究还未见系统报道。因此，本研究采用高通量测序技术与生物信息学分析相结合的方法，以鸡粪堆肥中占微生物群落90%以上的细菌为研究对象，探究鸡粪不同腐熟发酵阶段细菌的群落结构及功能，确定不同阶段的细菌标志菌群，为鸡粪好氧堆肥过程的调控及高效资源化利用提供理论依据，这对于好氧堆肥过程中微生物菌群的精准调控、降低碳氮等养分损失具有重要的意义。

堆肥试验在河北瑞安康生物科技有限公司(位于石家庄市赵县南柏舍村)进行，采用条垛式进行鸡粪的好氧堆肥，以小麦秸秆作为辅料，调节碳氮比为30:1，堆垛底宽2.0 m，高度约为1.5 m，长度20.0 m。微生物腐熟菌剂(功能菌为枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，有效活菌数≥2×10⁸ CFU/g，购自沧州旺发生物技术研究所有限公司)，按照0.2%进行接种。实验设置3次重复。从建堆第3天开始，采用翻抛机翻堆1次/d，堆温降至45 ℃后停止翻堆，堆肥周期为30 d。利用数显温度计测量和记录空气环境和堆体的温度，每天测定3次取平均值(图 1)。分别于a：堆肥前期[建堆第2天，堆体温度(30±3) ℃]、b：堆肥中期[建堆第10天，堆体温度(62±2) ℃]、c：堆肥后期[建堆第25天，堆体温度(39±3) ℃]采集样品。样品取自距堆体表层50 cm处，5点取样法取样，将5点的样品混合为1个样品，–80 ℃保存备用。

图 1 堆体和环境温度变化 Fig. 1 Changes of the temperature of compost pile and environment.

图选项

采用天根生化科技(北京)有限公司DNA提取试剂盒(型号：DP812, TGuide S96磁珠法)进行样品DNA的提取。以提取的DNA为模板进行16S rRNA基因序列的扩增，扩增上游引物序列为338F: 5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3′，下游引物序列为806R: 5′-GGACTACHVGGGTWT CTAAT-3′^[20]。PCR扩增体系：95 ℃ 5 min；95 ℃ 30 s，50 ℃ 30 s，72 ℃ 40 s，共25个循环；72 ℃ 7 min，4 ℃结束反应；采用1.8%琼脂糖凝胶电泳检测PCR反应产物。

将符合要求的PCR产物使用VAHTSTM DNA Clean Beads磁珠进行纯化，采用TruSeq DNA Kit (Illumina公司)进行文库构建。使用Agilent 2100 Bioanalyzer对文库的片段范围及浓度进行检测，检测合格的文库送至北京百迈客生物科技有限公司采用Illumina NovaSeq 6000测序平台进行高通量测序。

高通量测序得到原始图像数据文件，经碱基识别分析转化为原始测序序列后，数据经拼接、过滤、比对处理，得到有效数据。利用Uparse (version 10.0)软件Python语言工具在相似性97% (默认)的水平上对有效序列进行聚类，默认以测序序列数的0.005%作为阈值过滤分类操作单元(operational taxonomic units, OTUs)。用Mother (v.1.31.2)软件与SILVA的SSUrRNA数据库对OTUs代表序列进行物种注释分析，获得对应物种信息及在各个分类水平物种丰度情况。

使用QIIME软件计算α多样性指数。使用R软件绘制PCoA图，对不同样品和分组的群落结构差异进行分析。使用LEfSe软件对不同堆肥时期的微生物种群进行线性判别分析[line discriminant analysis (LDA) effect size, LEfSe]，并绘制LEfSe图，默认设置LDA Score的筛选值为4，获得不同分组间物种差异。菌群的基本功能预测使用原核分类群功能注释(functional annotation of prokaryotic taxa, FAPROTAX)软件进行分析，并生成描述具有特征性状类群相对丰度的贡献图(https://international.biocloud.net/zh/dashboard)。

采用SPSS软件进行单因素方差分析(analysis of variance, ANOVA)，采用Duncan新复极差法进行多重比较和显著性检验。表中同列中不同字母表示在P < 0.05水平上差异显著。图中，*：P < 0.05水平上差异显著；**：P < 0.01水平上差异显著；***：P < 0.001水平上差异显著。

对鸡粪好氧堆肥前期、中期和后期的样本进行高通量测序，共计获得645 861条有效序列，3个时期平均有效序列依次为68 499、72 073和74 714条。利用RDP classifier对每个OTUs的代表序列进行物种注释分析，共计注释得到OTUs 948个，其中前期、中期和后期样本分别为759、824和799个OTUs。韦恩图分析表明(图 2A)，3个时期共有细菌OTUs 585个，占注释OTUs总数的61.71%，前、中、后期独有OTUs分别为12、17、70个。由此可知，鸡粪中存在着复杂多样的原初细菌菌群，鸡粪堆肥过程仅是有少数的细菌菌群发生了变化并驱动着物质的转化。

图 2 鸡粪不同好氧堆肥阶段样品细菌菌群的韦恩图分析(A)、UPGMA聚类树(B)和门水平菌群丰度(C, D) Fig. 2 Venn diagram analysis, UPGMA cluster tree and community structure of bacteria flora at different stages of chicken manure composting. A: Venn diagram. B: UPGMA cluster tree. C: Bacterial community structure. D: Difference analysis. a: Early stage of composting; b: Middle stage of composting; c: Late stage of composting. The same below.

图选项

对不同好氧堆肥阶段鸡粪样品中细菌菌群的α多样性指数进行分析，如表 1所示，ACE、Chao1和Shannon指数均为发酵中期最高，其次为前期，后期最低。结果表明，随着发酵过程的进行、物质转化的加速，堆体中的细菌活动增加、多样性升高。随着物质转化完成，发酵过程的结束，细菌活动减少，部分嗜热微生物休眠或死亡，另有不耐热细菌菌群也在高温阶段后死亡，导致堆肥后期细菌多样性降低。对3个不同堆肥阶段的细菌多样性指数进行显著性分析，发现3个阶段细菌多样性指标均不存在显著差异，说明3个阶段共有细菌菌群居多，这与韦恩分析结果较为一致。

由鸡粪不同发酵阶段微生物菌群的UPGMA聚类结果分析可知(图 2B)，鸡粪好氧堆肥前期、中期和后期样本分别聚集于3个独立小支，说明同一发酵阶段微生物菌群相似性和均一性较高，不同阶段微生物菌群存在明显的差异性。其中，中期和后期发酵样品的菌群聚集于一个大支，表明发酵中期和后期的细菌群落结构更为相似，与鸡粪中原始菌群相比发生了较为明显的变化。

在门水平上分析了鸡粪发酵前期、中期和后期样品中细菌群落构成，3个时期的细菌均为18个相同的菌门，但丰度存在差异。图 2C为相对丰度前10位的菌门，3个发酵阶段居第1、2位的优势菌门均为厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)。其中，厚壁菌门(Firmicutes)发酵前、中、后期的丰度分别为60.76%、57.73%和79.63%，呈现先降低后升高的趋势；变形菌门(Proteobacteria)的丰度依次为26.88%、19.36%和7.48%，丰度随发酵而逐渐降低。3个发酵阶段居第3和第4位的优势菌门存在差异，其中前期分别为拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)；中期放线菌门(Actinobacteria)丰度由前期的1.44%增加为14.14%，居第3位；后期酸杆菌门(Acidobacteria)丰度上升，居第3位。显著性分析表明，发酵中期放线菌门(Actinobacteria)丰度与前期和后期均呈现显著差异(P < 0.01)，后期厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿湾菌门(Chloroflexi)菌群丰度升高(图 2D)。

在属水平上分析鸡粪不同好氧堆肥阶段细菌菌群结构发现，前期、中期、后期分别有299、319和253个属，以堆肥中期微生物属最丰富(图 3A)。对不同阶段优势菌群进行显著性分析，其中前期样本中丰度居前5位的优势菌群依次为栖鸡球菌属(Gallicola)、不动杆菌属(Acinetobacter)、肠球菌属(Enterococcus)、埃希氏菌属(Escherichia)、拟杆菌属(Bacteroides)，相对丰度分别为12.85%、11.61%、11.04%、8.07%和6.56% (图 3B)，其中前4个菌属的丰度均极显著高于中期和后期(P < 0.01或P < 0.001)。发酵中期丰度居前5位的优势属依次为芽孢杆菌属(Bacillus)、依格纳季氏菌属(Ignatzschineria)、乳杆菌属(Lactobacillus)、嗜蛋白胨菌属(Peptoniphilus)和棒杆菌属(Corynebacterium_1)，其中，芽孢杆菌属(Bacillus)的丰度为18.30%，是发酵前期的124.93倍，依格纳季氏菌属(Ignatzschineria)和棒杆菌属(Corynebacterium_1)属的丰度与前期和后期均存在极显著差异(P < 0.01) (图 3C)。发酵后期优势菌群均属于芽孢杆菌科，丰度前五位的依次为芽孢杆菌科未培养菌(uncultured_bacterium_f_Bacillaceae)、芽孢杆菌属(Bacillus)、假纤细芽孢杆菌属(Pseudogracilibacillus)、中华芽孢杆菌属(Sinibacillus)和新芽孢杆菌属(Novibacillus)，其中芽孢杆菌属(Bacillus)和中华芽孢杆菌属(Sinibacillus)在中后期均丰度较高，而芽孢杆菌科未培养菌(uncultured_bacterium_f_Bacillaceae)、假纤细芽孢杆菌属(Pseudogracilibacillus)和新芽孢杆菌属(Novibacillus)的菌群丰度极显著高于前期和中期(P < 0.01或P < 0.001)，为后期富集的菌属(图 3D)。

图 3 鸡粪不同好氧堆肥阶段样品中属水平细菌菌群结构(A)及差异分析(B, C, D) Fig. 3 Bacterial community structure and difference analysis at the genus level of different stages of chicken manure composting. A: Microflora structure at the genus level. B: Difference analysis of the top 5 dominant genera at the early stage with the middle and late stages of composting. C: Difference analysis of the top 5 dominant genera at the middle stage with the early stage and late stages of composting. D: Difference analysis of the top 5 dominant genera at the late stage with the early stage and middle stage of composting. *: P < 0.05; **: P < 0.01; ***: P < 0.001. a: Early stage of composting; b: Middle stage of composting; c: Late stage of composting. The same below.

图选项

采用LEfSe分析获得了3个堆肥阶段的生物标记(图 4)，从门到种水平，3个时期共筛选获得49个生物标记物种，包括1界、1门、2纲、8目、12科、13属、12种。其中，发酵前期具有统计学差异的生物标记最多，分布包括1界、2纲、4目、6科、5属、6种，主要属于3大类：梭菌纲(Clostridia)中梭菌目(Clostridiales)栖鸡球菌属(Gallicola)及其包含的未培养细菌种；乳杆菌目(Lactobacillales)中的肉杆菌科(Carnobacteriaceae)、气球菌科(Aerococcaceae)和肠球菌科(Enterococcaceae)及其包含的肠球菌属(Enterococcus)及其下属的未培养细菌种；γ变形菌纲(Gammaproteobacteria)的假单胞菌目(Pseudomonadales)及莫拉氏菌科(Moraxellaceae)、肠杆菌目(Enterobacteriales)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和克雷伯氏菌属(Klebsiella)等，这些菌以动物常见肠道菌群或动物病原菌群为主。发酵中期显著富集的物种共计18个，其中以放线菌门(Actinobacteria)最多，包括放线菌纲(Actinobacteria)的微球菌目(Micrococcales)和棒杆菌目(Corynebacteriaceae)，其中微球菌目(Micrococcales)中显著富集的包括乳杆菌科(Lactobacillaceae)、乳杆菌属(Lactobacillus)，棒杆菌目(Corynebacteriaceae)显著富集的包括棒杆菌科(Corynebacteriales)、棒杆菌属(Corynebacterium_1)，共计1门、1纲、2目、2科、2属、1种等9个富集菌群，占中期富集菌群的50%。发酵后期样品中生物标记的物种最少，仅7个，其中6个属于芽孢杆菌目(Bacillales)，包括芽孢杆菌科(Bacillaceae)及其下属的假纤细芽孢杆菌属(Pseudogracilibacillus)和其他的芽孢杆菌类的未培养菌，所有后期富集菌群均为耐热细菌。

图 4 鸡粪不同好氧堆肥阶段样品中生物标志菌的LEfSe分析图 Fig. 4 LEfSe analysis figure of biomarker bacteria at different stages of chicken manure composting. a: Early stage of composting; b: Middle stage of composting; c: Late stage of composting. The same below.

图选项

采用FAPROTAX方法对好氧堆肥阶段样品中细菌菌群进行代谢通路富集分析(Kyoto encyclopedia of genes and genome pathway, KEGG pathway) (level-2) (图 5)。结果显示，3个发酵阶段细菌的功能途径存在明显差异。其中，堆肥前期以微生物的化能异养和发酵功能为主，丰度分别为29.92%和22.86%，其他细菌功能为动物寄生和共生、硝酸盐还原、人类病原菌、芳香化合物降解、人类肠道和动物肠道等。堆肥前期，堆体中有机物种类和含量丰富，细菌组成多样，因此，细菌菌群的KEGG途径多样性最大。与发酵前期比较，堆肥中期细菌功能富集程度高、构成简单，丰度前3位的功能类型依次为化能异氧、发酵和锰氧化，其丰度分别为35.15%、25.40%和18.18%，说明该阶段化能异养、发酵及锰氧化相关的微生物活动频繁、丰度较高。堆肥后期，由于有机物含量降低、微生物活动减少，细菌功能富集程度增加、多样性降低。与前期和中期相比，后期化能异养和发酵功能的丰度均降低，锰氧化功能成为堆肥后期丰富度最高的KEGG途径，相对丰度达71.13%。锰氧化功能主要分布于厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)的细菌中^[21]，该功能在堆肥中、后期的富集与中后期厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)的细菌丰度增加相符。

图 5 鸡粪不同好氧堆肥阶段样品中微生物功能分析图 Fig. 5 Gene function figure at different composting stage of chicken manure. a: Early stage of composting; b: Middle stage of composting; c: Late stage of composting. The same below.

图选项

好氧堆肥的本质是复杂微生物群体协同作用于有机基质的生化过程^{[3, 22]}。细菌作为微生物中含量最多、丰度最高的类群，是好氧发酵过程中的优势菌群，控制了堆肥发酵过程中70%–80%的生化反应^[23]，在畜禽粪污堆肥过程中起着不可或缺的作用。加强粪便好氧堆肥过程中细菌群落结构分析，对腐熟过程的高效调控具有重要的意义，因此引起了世界上许多学者的关注^[24-25]。

本研究采用Illumina NovaSeq 6000平台进行了堆肥样品中细菌16S rRNA基因序列的高通量测序，从3个时期的样品中共获得948个OTUs。Sun等^[26]以牛粪为发酵原料的研究发现，共计得到OTUs 991个。OTUs的总量在不同研究中差异较小，说明对于堆肥系统来说，均含有庞杂的细菌类群。对不同堆肥阶段的细菌OTUs进行韦恩分析，仅有10%左右的OTUs具有阶段特异性，说明鸡粪腐熟发酵过程中仅有少数菌群发生变化。菌群在OTUs水平上的差异导致了细菌ACE、Chao1、Simpson等α多样性指数均呈现先升高后降低的趋势。堆肥后期细菌多样性指数最低，主要是随着微生物对堆体中养分物质的转化、速效养分含量消耗殆尽，导致了后期微生物多样性的降低；另外，堆肥中期高温对部分微生物的杀灭作用，也是堆肥后期细菌多样性降低的重要因素。王晶等^[7]采用DGGE图谱方法对奶牛粪便和稻草混合堆肥过程中0、2、5、8、11、14、17、21、25、28、31 d的堆肥样品进行细菌多样性分析，细菌多样性在发酵过程中呈现出先上升后下降再上升的趋势，具体分析其多样性上升的时间点为高温期结束后(堆肥时间21 d)，该堆肥时间的微生物多样性较堆肥17 d时略有升高，但是仍低于堆肥0–14 d时的细菌多样性，从整个堆肥时期分析微生物多样性与本研究的趋势相同，均为堆肥中期(5–14 d)多样性最高、其次为堆肥前期(0–2 d)、堆肥后期(17–31 d)最低，且不同时期微生物也具有一定程度的相似性，最小的相似性也为38%。Ren等^[10]采用Illumina MiSeq测序平台分析牛粪堆肥样品中的16S rRNA基因序列，结果表明堆肥过程中细菌多样性也呈现升温腐熟阶段 > 堆肥初期 > 腐熟期的趋势，与本研究一致。总体来说，堆肥前期和中期细菌可利用底物丰富、环境条件适合，因此微生物多样性丰富。堆肥后期细菌可利用底物减少，大部分不易被微生物分解转化，限制了微生物的生长繁殖，多样性降低。

在门水平上分析了3个好氧堆肥阶段的细菌菌群构成，3个堆肥阶段18个菌门类均相同，优势菌门均为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)等，但各优势菌门丰度存在较大差异。3个发酵阶段中丰度最高的菌门均为厚壁菌门，丰度在50%–80%之间，且以堆肥后期丰度最高。厚壁菌门(Firmicutes)在自然界中生态位较广，能够在逆境环境中形成抗逆性极强的芽孢，因此在不同的环境和堆肥时期均占据优势。许多研究报道了芽孢杆菌在堆肥过程中的重要性，这也是目前有机物料腐熟菌剂多以芽孢杆菌为功能菌的研究基础^[27-28]。尽管对厚壁菌门(Firmicutes)在腐熟发酵过程中的重要性已经达成共识，但不同的好氧堆肥细菌菌群多样性研究中，厚壁菌门(Firmicutes)的丰度却存在较大的差异。Sun等^[26]研究牛粪发酵过程中厚壁菌门(Firmicutes)的丰度时发现，厚壁菌门(Firmicutes)中细菌的丰度随发酵过程呈现先上升后下降的趋势，在后熟阶段丰度较小。而本研究结果表明，厚壁菌门(Firmicutes)随堆肥进程逐渐升高，以堆肥后期丰度最高，进一步说明不同发酵原料对细菌菌群的影响。另外，本研究接种了含芽孢杆菌的腐熟菌剂，也是影响堆肥过程细菌菌群结构的重要因素。

变形菌门(Proteobacteria)由于其生长快速和代谢多样，在自然界中分布最为广泛，不仅包括固氮菌等有益微生物还包括很多病原菌。前人研究发现在不同的好氧堆肥系统中均有丰度较高的变形菌门存在^[17]，Sun等^[26]的研究结果显示，变形菌门(Proteobacteria)丰度在发酵过程中呈现先升高后降低的趋势，且在发酵第7天之前均丰度最大。本研究结果也表明，变形菌门是鸡粪腐熟发酵过程中的优势菌门，但随着发酵的进行丰度逐渐降低，这种趋势的不一致有可能来源于本研究取样设定的时间间隔较大，从而没有呈现出前期的丰度上升的过程。

3个阶段丰度占第3位的细菌门类存在差异，前、中和后期分为拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)，其中拟杆菌门(Bacteroidetes)是肠道以及多种厌氧消化反应器的优势菌门，与有机物吸收、利用密切相关，能够分解碳水化合物，将纤维素、半纤维素及其他多糖类物质成为小分子物质^[29]。拟杆菌门(Bacteroidetes)在本研究中，丰度随发酵过程而逐渐降低，这与堆体中养分含量及转化过程相符，许修宏等^[11]的研究结果与本研究结果相一致。放线菌是一种呈菌丝状生长和以孢子繁殖为主的原核生物，能够忍受较高的温度环境条件，是堆肥高温期分解木质纤维素的优势菌群，也是目前我国有机物料腐熟剂的常用功能菌株，堆肥过程中放线菌数量变化动态可反映腐熟程度和效果^[5]。本研究发现，放线菌门(Actinobacteria)丰度以发酵中期丰度最高，丰度由前期的1.44%增加为14.14%，说明其在高温堆肥阶段发挥着重要的作用。另外，放线菌门(Actinobacteria)的丰度还受含氧量、pH等环境因素的影响，含氧量高的堆体放线菌门(Actinobacteria)丰度高，为发酵过程的调控提供了依据。酸杆菌门(Acidobacteria)是土壤环境中最常见的细菌门之一，在土壤物质循环、活性代谢产物的产生方面起着非常重要的作用^[30]。该菌的相对丰度在堆肥过程中逐渐增多，其丰度在好氧堆肥后期达到最高，这归因于该菌为一种寡营养菌，能够在相对较为严峻的条件下实现纤维类残体的降解^[19]。但是，由于该菌培养较难，对其的应用研究还较少。

属分类水平细菌群落结构分析表明，好氧堆肥前期各属的丰度较为相近，优势菌群以肠道菌群为主，部分为厌氧或兼性厌氧菌，这些菌群的丰度均与中期和后期呈现显著差异，说明这些菌群随着腐熟发酵过程快速演替，部分菌群死亡。到发酵中期，细菌菌群呈现较为明显的富集现象。其中，芽孢杆菌属(Bacillus)的丰度达到19.8%，在好氧堆肥过程中占有主导地位。芽孢杆菌能形成较厚的孢子壁以抵抗高温、辐射等不良环境，在碳水化合物代谢中起着重要的作用^[24]，是堆肥高温阶段的代表性细菌，并作为腐熟菌剂的有效菌株广泛应用。但是，徐修宏等^[11]的研究表明，芽孢杆菌菌群不是牛粪堆肥发酵过程的优势菌群，而该研究中高温发酵阶段的优势菌属肠杆菌属(Enterobacter)、玫瑰弯菌属(Roseiflexus)在本研究中的丰度却非常低，说明堆肥中细菌菌群受发酵原料的影响较大。堆肥后期，属水平上细菌菌群呈现高度富集状态，主要为芽孢杆菌属(Bacillus)、假纤细芽孢杆菌属(Pseudogracilibacillus)、中华芽孢杆菌属(Sinibacillus)和新芽孢杆菌属(Novibacillus)等产芽孢类微生物，具有高耐性特征^[25]。Liu等^[19]研究了桑葚枝条、蚕沙、猪粪、牛粪堆肥产品中富集的细菌菌群发现，芽孢杆菌属(Bacillus)、中华芽孢杆菌属(Sinibacillus)和寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)高度富集。

本研究通过分子生物学技术分析了鸡粪好氧堆肥不同阶段样品中细菌群落结构多样性及其功能，为认识和理解细菌群落在鸡粪好氧堆肥过程中的作用提供了理论参考，同时也为开发高效的腐熟发酵菌剂奠定了一定基础。