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近年来,由于人类对耕地的不合理利用,导致土壤有机碳含量减少,对高产和稳产产生了不利影响,为增加土壤有机碳含量和避免秸秆焚烧引起的环境污染问题,国家提倡秸秆还田,目前,不少学者对秸秆还田进行了一系列研究,但是对低肥力土壤中,秸秆碳在土壤碳库中的转化与转移的研究,以及秸秆添加后对微生物群落结构的影响较少,鉴于此,本文选取不同施肥水平的低产田土壤,以小麦秸秆为研究对象,采用稳定性同位素示踪技术,跟踪标记13C-小麦秸秆在土壤各有机碳库间的分配,探究秸秆碳对土壤碳库的贡献比例;同时,采用高通量测序和BIOLOG分析技术,探明还田秸秆碳转化过程对土壤微生物群落结构及活性的影响,结合土壤理化性质,通过生态学统计分析方法解析在秸秆碳转化过程中,引起土壤关键微生物结构变化的主控因子。通过研究,主要得到以下结论:（1）小麦秸秆添加至不同施肥水平的低肥力土壤中后,SOC含量增加28.90%33.30%,其中秸秆碳对SOC的贡献为34.07%45.20%,对不施肥水平土壤贡献最高（38.49%45.20%）。小麦秸秆添加7 d后,δ13C-SOC迅速增加,是秸秆碳快速转化阶段;714 d,δ13C-SOC缓慢增加至最大值,进入秸秆碳缓慢转化阶段;1430 d以后,δ13C-SOC略有下降,δ13C-POC持续增加,此时秸秆碳向POC转化增强;30 d后,秸秆碳转化基本进入停滞阶段。（2）小麦秸秆添加至试验用低肥土壤7 d内,秸秆有机碳迅速进入土壤各有机碳库,相较而言更易分配进入到土壤MBC（13.69%14.69%）,其次是POC（2.93%4.06%）和DOC（1.24%1.99%）;随着秸秆腐解的进行,秸秆碳转化进入土壤活性和缓性有机碳库的比例有所下降,试验末期（180 d）,秸秆碳转化分配至各有机碳库的比例依次为POC（4.68%7.72%）、MBC（4.00%5.37%）、DOC（0.12%0.16%）;不同施肥水平下,秸秆添加后的土壤有机碳库含量间差异不大,但秸秆碳的转化分配存在较大差异。不施肥或低施肥水平处理组土壤δ13C-SOC、δ13C-MBC和δ13C-POC值均显著高于高施肥水平,表明秸秆添加对低施肥土壤有机碳库的增加贡献相对更高;（3）秸秆添加后,土壤pH显著下降。其中,高施肥水平土壤pH降低尤为显著。秸秆添加还显著增加了土壤TN、AN、AP和AK的含量。土壤TN和AN含量在不施肥水平土壤中增加较多;土壤AP和AK含量在秸秆添加后受施肥水平影响较小;（4）试验用土壤主要细菌为Firmicutes（厚壁杆菌门）,Proteobacteria（变形菌门）、Actinobacteria（放线菌门）,Chloroflexi（绿弯菌门）,Acidobacteria（酸杆菌门）,Bacteroidetes（拟杆菌）、Planctomycetes（浮霉菌门）,Gemmatimonadetes（芽单胞菌门）,其中,参与秸秆碳转化的细菌主要包括Proteobacteria、Acidobacteria、Bacteroidetes和Chloroflexi;土壤中主要的真菌为Ascomycota（子囊菌门）、Zygomycota（接合菌门）、Basidiomycota（担子菌门）,主要参与秸秆碳转化的真菌为Ascomycota和Zygomycota;秸秆添加可显著提高低肥土壤微生物的碳源代谢活性,主要表现为对羧酸、氨基酸和多聚物的利用率的增加。秸秆添加后14 d,微生物碳源代谢多样性达最大。（5）秸秆添加显著改变了土壤理化特性,进而对土壤微生物群落结构产生影响。冗余分析结果表明,秸秆碳转化过程中,有机质、碱解氮、速效钾和pH是影响土壤细菌群落结构的显著因子;有机质、碱解氮和速效钾是影响土壤真菌群落结构的显著因子。