土壤侵蚀-沉积是陆地表面分布最广的土地退化形式之一,对陆地生态系统生物地球化学循环具有深远的影响。全球范围内,每年约有750亿吨农田土壤在侵蚀作用驱动下发生了空间重新分布,其中约70%–90%的土壤沉积在了地势低洼的地带。微生物是生态系统中物质和能量流动的重要驱动力,在维持陆地生态系统健康和元素生物地球化学循环过程中发挥着关键性作用。土壤作为微生物的栖息地,其环境条件在侵蚀-沉积过程中的变化可引发微生物多样性、群落组成,乃至群落稳定性的转变。然而,土壤微生物对侵蚀-沉积的响应机制尚不清楚。明确土壤侵蚀-沉积条件下土壤微生物群落的变化将有助于理解土壤侵蚀-沉积对陆地生态系统生态功能变化的影响。本研究通过设置5°、10°和20°三个坡度的侵蚀区,并在每个侵蚀区底端连接沉积区来模拟完整的侵蚀-沉积地貌。在5年试验期间（2015–2019年）,除监测天然降雨情况下径流和泥沙在侵蚀区和沉积区之间的重新分布情况外,还对侵蚀区和沉积区的土壤温度、水分和土壤CO2排放通量进行了原位观测;并采取侵蚀区和沉积区的土壤样品于室内测定土壤微生物群落、微生物胞外酶活性以及基本土壤化学性状。此外,基于人工模拟降雨试验,测定侵蚀泥沙中的颗粒组成、有机质官能团和微生物群落。在获取上述监测数据的基础上,展开以下三方面的研究:1)侵蚀区和沉积区土壤细菌、真菌群落特征及其影响因素;2)土壤侵蚀过程中泥沙微生物群落的变化及其影响因素;3)侵蚀-沉积系统中土壤CO2排放总量的变化特征及其影响因素。主要结果如下:1)就细菌而言,其香农指数、群落组成和群落稳定性均在侵蚀区和沉积区之间存在一定差异。其中,20°沉积区细菌香农指数较侵蚀区显著提高13.3%;侵蚀区和沉积区细菌群落组成显著不同;同时,相比侵蚀区,沉积区细菌网络关系更复杂,群落结构更稳定。此外,随坡度增大,侵蚀区和沉积区细菌香农指数表现出不同的响应特征:相比5°侵蚀区,10°和20°侵蚀区细菌香农指数没有变化,但10°和20°的沉积区细菌香农指数较5°沉积区显著升高1.6%–2.6%。就真菌而言,其丰富度、群落组成、营养型类群相对丰度和群落稳定性均在侵蚀区和沉积区之间存在较大差异。具体而言,20°沉积区真菌丰富度较侵蚀区显著升高43.9%;真菌群落组成在侵蚀区和沉积区之间差异显著;相比侵蚀区,沉积区腐生营养型真菌相对丰度降低43%,但病原营养型真菌相对丰度升高一倍以上;同时,沉积区真菌网络关系较侵蚀区更复杂、群落更稳定。另外,随着坡度增大,侵蚀区真菌丰富度显著降低,而沉积区真菌丰富度没有改变。侵蚀区和沉积区细菌群落变化主要与土壤水分、硝态氮、可溶性有机碳、pH和土壤有机碳有关,但真菌群落则主要受土壤水分、pH、硝态氮、可溶性有机碳和粘粒含量的影响。2)土壤侵蚀过程中,泥沙颗粒组成改变了泥沙中微生物香农指数和种间关系。相比5°坡,10°和20°坡的泥沙中的细菌香农指数分别提高6.4%和3.8%。与细菌不同,相比5°坡,10°坡的泥沙中的真菌香农指数无变化,而20°香农指数降低15.4%。随坡度增大,泥沙颗粒组成中<0.053 mm的颗粒减少,细菌网络关系越来越复杂,群落稳定性提高;相反,真菌网络关系趋于简单且群落稳定性降低。泥沙中细菌群落变化主要与<0.053 mm的泥沙颗粒微生物和土壤有机质稳定性相关;真菌群落除受有机质稳定性影响外,<0.053 mm和0.053–0.25 mm的颗粒微生物是另一重要影响因子。3)相比侵蚀区,沉积区累积土壤CO2排放通量显著提高,5°、10°和20°的增幅分别为0.4%–16.7%,20.1%–32.6%和31.9%–51.5%。深入评价土壤侵蚀和沉积对土壤CO2排放的综合影响发现:随着坡度增大,整个侵蚀-沉积系统中土壤CO2排放总量呈现下降趋势。相比5°侵蚀-沉积系统(1640-2006 g CO2-C y-1),10°和20°侵蚀-沉积系统中土壤CO2排放总量分别降低了17.3%-187.7%和122.7%-198.6%。土壤微生物胞外酶活性与土壤CO2排放通量显著正相关,是影响侵蚀-沉积系统中土壤CO2排放总量的重要因素之一。与此同时,土壤侵蚀-沉积过程中,径流和泥沙迁移引起的土壤水分,有机碳和矿质元素等空间变化也是影响土壤CO2排放总量的重要因素。本研究系统揭示了径流和泥沙迁移过程中土壤物理化学元素空间重分布对微生物多样性、群落组成和群落稳定性的影响,继而导致微生物在调控土壤碳排放方面的生态功能的转变。明确了土壤侵蚀过程中泥沙颗粒组成变化对泥沙微生物多样性和群落稳定性的影响机制。为系统评价侵蚀-沉积地貌中微生物群落及其生态功能的分布特征提供了科学依据。未来研究应综合考虑土壤微生物在侵蚀、泥沙迁移和沉积等不同水力侵蚀阶段的复杂变化特征,并将微生物在调控元素地球化学循环方面的生态功能纳入研究范围,以准确评估土壤侵蚀-沉积引起的微生物群落变化可能对陆地生态系统平衡产生的影响。