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砂姜黑土是一种广泛分布于我国黄淮海平原的古老耕作土壤,其中主要分布于安徽皖北,但是耕作性状不佳。目前,我国砂姜黑土农业生态系统可持续发展的关键措施以“以林护农”和“培肥改土”为主。安徽皖北砂姜黑土区已经建设出完善的农林防护网体系,同时设立了长期砂姜黑土培肥改土定位试验站,并且通过研究发现长期施肥会对砂姜黑土土壤微生物群落产生明显影响。另一方面,由于作物根系作用,砂姜黑土地下生境一般被区分为非根际（BS）、根际（RS）和根内（ES）三个生境,生存在这三个生境中的微生物彼此关联却又显著不同。其中,生存在根际和根内的微生物和作物紧密相关,在作物的生长、生理、健康等方面都发挥着极其重要的作用。然而,关于这三个生境中微生物群落的比较研究还很缺乏。因此,综合研究地下不同生境中微生物群落,可以同时兼顾到土壤和作物在在不同施肥管理下可能面临的潜在问题,为农业生产的可持续发展提供科学依据。本论文基于安徽蒙城长期砂姜黑土定位施肥试验站平台,利用现代分子生物学技术,综合研究了长期不同施肥管理对砂姜黑土麦田不同生境中微生物群落（细菌、真菌和丛枝菌根真菌AMF）的影响机制。研究的主要结果如下:（1）长期不同施肥管理会对砂姜黑土农业生产力造成显著影响。长期施用化肥会显著提升土壤肥力和作物根系养分含量,但同时也显著降低土壤p H,并导致根系锰元素的大量累积。配施有机物料进一步增加了土壤和根系养分含量,且降低碳氮磷等养分化学计量比。化肥配施秸秆并不能缓解非根际和根际土壤酸化以及作物根系锰含量过高的现象;而配施牛粪可以显著提升非根际和根际土壤p H,并显著降低根系锰含量。在所有施肥处理中,化肥配施牛粪处理的增产率最高,和单施化肥相比,增产率可达到26.3%。（2）生境和施肥都会显著影响地下细菌多样性、群落结构及其功能组成。根内细菌多样性显著最低;但是变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度在根内会显著上升。施用化肥会显著降低三个生境中细菌的丰富度;配施粪肥会显著增加非根际土壤中细菌的丰富度。CPA分析显示从非根际、根际到根内,施肥对细菌群落结构变化的解释率逐渐减弱,分别为49%、44%和38%。在长期单施化肥处理下,r-策略的细菌类群如厚壁菌门的相对丰度显著下降,而k-策略的细菌类群如酸杆菌门的相对丰度显著增加;粪肥的添加会显著促进r-策略的细菌类群的生长。非根际和根际细菌群落在组成上的变化主要是由p H驱动的,其对非根际和根际土壤中细菌群落变化单独解释率分别可以达到48%和38%;根内细菌群落组成上的变化主要和根系总磷和碳磷比相关,二者总解释率可以达到33%。此外,Tax4Fun功能预测结果显示生境和施肥处理对细菌群落功能结构的影响与其对细菌群落组成结构的影响类似。（3）生境对地下真菌多样性和群落结构造成显著影响。根内真菌多样性显著低最低,但拥有最高比例的特有真菌OTU。子囊菌门、担子菌门和被孢霉门在非根际、根际和根内都是最优势门类,但是三个生境中的群落组成彼此之间显著不同。从施肥处理上来看,施肥对真菌多样性的影响并不大;但是化肥配施猪粪会显著降低非根际和根际土壤中真菌的多样性,相关性检验发现这种变化主要和长期添加猪粪所导致土壤中磷和锌含量的大量增加显著相关。施肥处理对三个生境中的真菌群落结构都会造成显著影响,其非根际、根际和根内中群落变异的解释率分别为55.2%、51.9%和37.1%,这分别主要和速效磷、总磷和根系碳磷比最相关。此外,通过FUNGuild对真菌功能类群的预测发现,相比于非根际,根际和根内含有更多的病原真菌。指示种分析显示配施猪粪的处理中含有相对多且高丰度的有益真菌如Pseudaleuria属、Mortierella属等,通过促进这些具有强竞争性有益真菌的生长可以减少病原真菌的存在;而配施牛粪的处理可能会通过促进具有抗真菌活性功能真菌的存在来降低病原真菌的危害。（4）生境和施肥都会对地下AMF多样性、群落结构及其共存网络造成显著影响。根内AMF的多样性显著最低。非根际、根际和根内AMF群落分别以球囊霉科、碎囊霉科和类球囊霉科为主。网络分析表明根内AMF群落共存网络最复杂且最稳定。从施肥管理上来看,施肥对根内AMF多样性、群落结构以及共存网络的影响完全不同于其对非根际和根际的影响。相关性分析结果显示施肥导致根内AMF多样性和根内类球囊霉科的相对丰度的变化都与根系锰含量显著相关。影响非根际、根际和根内AMF群落组成的主要因子分别为土壤p H（相关系数为0.62）、速效磷（相关系数为0.55）和根系碳磷比（相关系数为0.66）。AMF的丰富度则是影响根际和根内AMF共存网络模式的最主要因素,对根际和根内网络性质变化的解释率分别为75%和39%。（5）小麦微生物（细菌、真菌和AMF）共存网络模式在根际和根内显著不同。相比于根际,根内微生物共存网络的节点和连接数更低,但其网络连接性、连通性和传递性却更高,表明根内微生物共存网络结构更复杂、凝聚力更强也更稳定。同时,根内共存网络在组成上含有更高比例的AMF物种（18.0%）。根际共存网络中的竞争关系主要存在于细菌物种之间,而根内网络中的竞争关系主要存在于真菌物种之间。不同施肥处理会对根际微生物共存网络性质造成显著影响,但是对根内微生物共存网络性质并没有明显影响。MRM分析表明这主要是由于根际土壤p H的驱动,其解释率可以达到约50.3%。此外,通过网络性质鉴定出根际网络中5个真菌关键种和根内网络中3个AMF关键种。同时通过模块化分析发现根际网络模块3和根内网络模块1与作物产量显著正相关,暗示着这两个模块中的物种及互作关系可能在施肥促进作物产量的机制中扮演着重要角色。