砷和镉是常见的有毒（类）金属元素。我国南方地区农田土壤砷-镉复合污染问题严重，对粮食安全具有潜在威胁。目前，少有研究从多维度（如多水平受体和土壤功能）探究砷和镉对农田生态系统的整体影响。本研究以跳虫和土壤微生物组（包括细菌、真菌和原生生物）为对象，分别在基因、个体和群落水平上探究了它们对农田土壤砷-镉复合污染的响应，并解析了污染物、多水平受体与土壤功能之间的关系。在基因水平上，跳虫转录组结果表明，砷暴露导致跳虫体内氧化应激相关基因上调，并刺激了砷解毒基因AS3MT（编码三价砷甲基转移酶）和GST（编码谷胱甘肽巯基转移酶）的表达，但镉暴露会干扰GST基因对砷的解毒；在个体水平上，慢性毒性实验表明，与存活相比，跳虫繁殖对砷、镉暴露更加敏感；在群落水平上，通过生态网络分析鉴别了两个基石微生物类群，其生物多样性与土壤砷污染水平之间存在显著但截然相反的相关关系。通过结构效应方程，发现砷-镉复合污染对土壤养分循环功能无直接影响，但可通过刺激土壤病原菌的增长间接导致土壤功能退化。这些研究结果拓展了我们对土壤砷-镉复合污染生态风险效应的认识，为砷-镉复合污染的生态风险评价方法的建立提供了理论依据。