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团聚体影响土壤结构的形成及水、肥、气、热的协调供应，是表征土壤肥力的关键指标。施肥通过影响有机碳和养分在各级团聚体中分布的分异性而改变养分有效性及供应特征。因此，了解长期不同施肥对团聚体及团聚体供氮特征的影响，对于制订科学土壤培肥措施有重要意义。本研究选取黄土高原南部半湿润农田生态系统长达25 年田间肥料长期定位试验土垫旱耕人为土（褐土）0-20cm、20-40cm 及40-60cm土层土样，对各土样用沙维诺夫分级法（干筛法）对土壤团聚体进行分级后，采用Keeney 和Bremne 长期培养法测定不同团聚体土壤供氮能力，Bremner 法测定不同团聚体有机氮组分。该长期定位试验处理包括作物（种植与休闲）与施肥（施用化肥＋
有机物料与不施肥）2 个因子，采用不完全方案，种植作物处理设不施肥（CK）、施用化肥（NP）、化肥＋低量玉米茎叶（NP＋9375kg/ha）、化肥＋中量玉米茎叶（NP＋18750kg/hm2）、化肥＋高量玉米茎叶（NP＋37500kg/ hm2）、化肥＋厩肥（NP＋
37500kg/ hm2）。休闲处理仅设化肥＋低量玉米茎叶（NP＋9375kg/ hm2）1 个水平。
种植作物小区实行冬小麦-夏玉米轮作一年两熟。通过研究，获得以下主要结论：
1. 阐明了长期不同施肥模式与土壤团聚体大小、团聚体分形特征与土壤肥力的相互关系。结果表明，长期施肥对0～20cm 土层土壤5~2mm 团聚体含量影响最大，特别是化肥与有机肥配施有利于该粒径团聚体的形成。长期不同施肥模式下土壤团聚体分形特征存在一定差异： 7 种施肥处理土壤团聚体分形维数分布于2.4388~2.6363 之间，其中以化肥＋厩肥处理土壤团聚体分形维数最大，不施肥土壤团聚体的分形维数最低，最大比最小值高8.1％。相关分析发现，土壤团聚体分形维数与5~2mm 团聚体、土壤有机碳、全氮、硝态氮、有效磷含量间具有极显著正相关关系（P<0.01），与土壤碳氮比（C/N）呈显著负相关关系。在长期不同施肥模式下，分形维数对土壤性质变化的边际量亦存在明显差异。土壤团聚体分形维数的变化对土壤有效磷及硝态氮的影响最大。
2. 明确了长期不同施肥模式对0-20cm 土层土壤有机碳及养分分布的影响。研究发现：长期施肥处理能使土壤有机碳、全氮以及硝态氮含量有较大幅度增加，但对铵态氮的影响较小。与不施肥对照相比，长期施肥耕层土壤有机质、全氮在不同粒级团聚体中含量差异较大，并呈现较强规律性，均表现为以<0.25mm 粒径团聚体中的含量最高。除化肥＋中量秸秆处理外，其余处理土壤团聚体中硝态氮含量均随团聚体粒径增大而降低。5~2mm 团聚体含量与土壤有机碳、全氮以及硝态氮之间呈显著正相关关系；而1~0.25mm 团聚体与土壤全氮以及硝态氮呈显著负相关关系。
3. 阐明了长期不同施肥处理对不同大小团聚体中有机氮组分的影响。长期施肥对酸解氨态氮、酸解未知氮在各级团聚体中分布的影响最大，对氨基酸态氮的分布有一定影响，而对于氨基糖态氮的影响较小。长期施肥条件下土壤酸解全氮与有机碳、全氮以及团聚体分形维数均具有极显著正相关关系(R 分别为0.942, 0.981,0.910；P<0.001)，说明土壤有机氮组分对土壤团聚体形成和性质具有显著影响。土壤全氮或者有机质对2~1mm 和1～0.25mm 土壤团聚体中各有机氮组分的影响较大。
4. 查明了长期不同施肥模式对不同大小团聚体中有机氮矿化过程的影响，并明确了长期施肥条件下土壤氮矿化势与土壤有机碳、全氮以及土壤酸水解全氮间的相0 N互关系。长期施肥，特别是长期化肥与玉米秸秆或厩肥配施会显著增加土壤矿化氮累积量和土壤中易矿化有机氮，即氮矿化势或者N0E。不同长期施肥处理土0 N壤值从大到小依次为：化肥＋厩肥>化肥＋中量秸秆>化肥＋高量秸秆>单施化0 N肥>化肥＋低量秸秆>化肥＋低量秸秆＋休闲。长期施肥使土壤各级团聚体的0 N值也呈现出明显差异，特别是化肥与有机肥配施土壤各级团聚体值呈现一致规0 N律性，表现为团聚体粒径越小，该级团聚体的值越高；对N0E 的影响规律与N0 0 N相同。长期施肥条件下土壤氮矿化势与有机碳、全氮以及酸水解全氮均呈显著0 N正相关(R 分别为0.814、0.834 和0.873；P<0.05)。在土壤有机氮各组分中，水解氨态氮和水解未知态氮与土壤氮矿化势间存在显著正相关关系(R 均为0.756；0 NP<0.05)。
5. 建立了土壤团聚体分形维数D 与Nt、N0、N0E 和N0R 间的数学模型。土壤团聚体分形维数D 分别与对数函数模型、一级化学动力学单指数模型和双指数模型中的参数存在定量关系：与对数函数模型中参数b 的关系式为b = 0.3062 D 5.2484；与一级化学动力学单指数模型中参数N0 的关系式为N0= 1130lnD-808.3；与一级化学动力学双指数模型中参数N0E 和N0R 的关系式为N0E = 654D－1499；＝ 20 R N；从而获得土壤氮素矿化模型与团聚体分形维数的关系式分别为： ) 878 . 1 ( 34 . 20 ?
Nt= a+ (0.3062 D 5.2484 ) lnt ；Nt=(1130lnD-808.3)·(1－e –kt)；或Nt=(654D－1499)·(1－e –k1t)+ (1－e –k2t)，式中t 为矿化时间（weeks）。) 878 . 1 ( 34 . 20 ?
对于黄土高原石灰性土壤，不同土壤团聚体的供氮能力具有分异性。研究不同土壤结构（特别是土壤团聚体）的供氮能力，有利于对土壤供氮能力进行更深入和准确的评价。因此，本研究结果对更深入和准确评价长期施肥对土壤供氮能力的影响具有一定理论意义，同时也将是对过去仅考虑土壤整体供氮能力，而忽视不同土壤团聚体供氮能力研究的补充和发展。