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黄淮海平原为我国重要的粮食主产区，发育于黄河冲积母质的潮土是该平原分布最广、面积最大的耕作土壤。有机质含量低下为制约潮土区作物产量的主要因素之一，而秸秆还田是提升土壤有机质含量的重要手段。长期不同农田管理模式可能会导致秸秆还田后土壤生化性质变化，从而影响秸秆在土壤中的去向。本论文以位于黄淮海平原典型区域的封丘农业生态试验站内的长期雨养和肥料试验为研究平台，主要研究目的包括:(1)通过直接监测雨养地的土壤性质变化，明确长期雨养条件下秸秆还田潮土生物性质变化趋势;(2)以长期肥料试验导致土壤肥力已经产生分异的土壤为研究对象，以13C标记玉米秸秆为秸秆代表，通过监测不同培育时间的13C-CO2、13C-MBC（微生物生物量碳）、13C-SOC（土壤有机碳）、13C-PLFA（磷脂脂肪酸）值变化，阐述长期不同施肥模式下秸秆还田对潮土生物性质及有机碳去向影响及其机制。主要研究结果为: 1长期雨养潮土秸秆还田对生物性质影响 除脱氢酶活性为雨养地比传统地低24％外，蔗糖酶、脲酶、及碱性磷酸酶活性在雨养地和传统地间均相当，但比林地和荒地高36～149％;基于Biolog分析的参数，包括平均吸光值(AWCD)及功能多样性指数，在不同处理间没有显著性差异，但主成分分析发现雨养地的碳源利用能力与传统地和林地比较接近，而与荒地相差较大，主要表现在利用羧酸类和氨基酸类物质的不同上，这可能与荒地较高pH及雨养地、传统地、林地根系有可能分泌羧酸类和氨基酸类物质有关。 土壤微生物生物量碳、微生物商、有机碳累积矿化量在雨养地和传统地间均相当，但比林地和荒地高36.4％～173.3％;基于PLFA分析的参数，雨养地在真菌、放线菌、革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌、真菌/细菌、单不饱和脂肪酸/饱和支链脂肪酸上与传统地无显著差异，与荒地、林地出现不同程度的差异。主成分分析发现雨养地、传统地在PC1上没有显著性差异，但是与荒地、林地之间达到显著性差异，并且差别主要表现在革兰氏阳性菌i13∶0、i15∶0、i15∶1G、a15∶0、i16∶0、i17∶0、a17∶0、3OH-i17∶0，革兰氏阴性菌16∶1ω7c、cy17∶0、2OH-16∶0、18∶1ω9c、18∶1ω7c、cy19∶0ω8c，放线菌10Me16∶0、10Me17∶0，真菌18∶2ω6，9c的不同上，这与土壤养分含量和微生物生物量碳含量有关。 2长期不同施肥模式下秸秆还田对潮土生物性质及有机碳去向影响 土壤CO2释放、25℃和80℃提取的DOC、25℃提取的DON、铵态氮、微生物生物量碳氮含量为添加秸秆处理高于未添加秸秆处理，高肥力土壤处理高于低肥力土壤处理。通过13C-CO2、13C-MBC、13C-SOC测定和计算得知，添加秸秆显著促进了土壤原有有机碳的分解，从而增加了土壤来自土壤本身的CO2的释放，同时添加秸秆也增加了来自土壤的微生物生物量碳含量。从微生物群落结构来看，添加秸秆的处理显著增加了土壤PLFA总量、细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、放线菌、真菌以及真菌/细菌的含量，从而促进了土壤养分的转化循环和有机质的分解，未添加秸秆的不同肥力水平的土壤在细菌、真菌、放线菌、PLFA总量、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌含量上也都表现为高肥力土壤处理高于低肥力土壤处理，即土壤本身肥力水平显著影响了土壤养分的转化循环和有机质的分解。PLFA主成分分析结果显示，在培育前期即15天、45天时不同处理的PLFA差异主要表现在添加秸秆处理和未添加秸秆处理上，后期即90天时，这种差异主要表现在土壤肥力水平上。通过13C-PLFA测定和计算得知，在本实验中参与分解利用秸秆的PLFA主要有:a15∶0、i16∶0、16∶1ω7c、16∶1ω5c、16∶00、16∶010-methyl、i17∶0、17∶1ω8c、18∶1ω9c、18∶1ω7c、18∶00、19∶0 cycloω8c;不同处理培育45天和培育15天相比较，PLFA总量、细菌、真菌吸收的13C含量呈降低趋势，而放线菌吸收的13C含量呈增加趋势，细菌、真菌均受到了秸秆中易利用碳源的影响。不同处理之间PLFA吸收的13C含量的差异，主要是由于土壤本身的养分肥力引起的，其中长期施用化肥(NPK)和长期施用有机肥(OM)之间的差异可能是由于土壤磷含量引起的。