化肥广泛用于农业增产满足人们日益扩大的需求。同时,轮作是一种兼具经济和环保生态效益的农业措施,可以增加土壤营养元素的输入,改善土壤结构,进而提高作物产量。但是,目前氮肥对水稻—油菜轮作系统中微生物群落结构和多样性的影响还知之甚少。本研究设置水稻季和油菜季均不施用任何氮肥和水稻季和油菜季的氮肥用量均为150 kg N/hm2两个处理,探究施加氮肥对水稻—油菜轮作系统中微生物群落结构和多样性的影响。土样样品采集于2013年10月至2014年9月,分别在油菜种植前、收割后以及各生育期(越冬期、抽苔期、盛花期、成熟期)及水稻种植前、收割后以及各生育期(返青期、分蘖期、齐穗期、成熟期)进行取样,共采集了 120份土壤样品。测定了土样的理化性质和土壤酶活性,分别采用Biolog Eco微平板技术测定土壤微生物的代谢多样性和磷脂脂肪酸(PLFA)技术评估了其群落结构,采用16s rDNA高通量测序技术测定了土壤细菌群落结构。主要研究结果如下:施加氮肥能够显著增加土壤AN,促进水稻对AP和AK的吸收,同时理化性质受到生育期的显著影响;施加氮肥和生育期能显著改变土壤酶活性(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、芳基硫酸酯酶),且不同酶活性随生育期的变化趋势不同。MOI、TC、TN和pH对水稻土壤酶活性有显著影响,AN、TN、pH和TC对油菜土壤酶活性有显著影响;Biolog Eco微平板结果表明,施加氮肥土样的AWCD显著低于不施加氮肥,说明在新土中氮肥降低了土壤微生物代谢活性,PCA结果表明水稻与油菜土壤微生物的的碳源利用模式和偏好性有显著差异,油菜能够利用的碳源种类多余水稻,说明油菜土壤的代谢多样性更高。PLFA数据分析结果说明施加氮肥可以显著增加土壤微生物量,同时,生育期会显著改变微生物群落结构。通过水稻和油菜微生物群落结构组成与土壤理化性质的冗余分析表明,C/N和TN显著影响水稻土壤微生物群落结构,TK、TC、C/N、MOI和pH显著影响油菜土壤微生物群落结构(P<0.05)。水稻和油菜土壤的微生物群落结构也有显著差异,革兰氏阳性菌和放线菌含量主要影响水稻土壤微生物群落结构,革兰氏阴性菌和真菌含量主要影响油菜土壤微生物群落结构。16s rDNA高通量测序结果表明水稻和油菜生育期的细菌群落结构有显著差异,不同的生育期内细菌群落结构也有显著的变化,说明植物在不同的生育期内选择特定的细菌类群。通过细菌门水平上的聚类分析表明施加氮肥类型对细菌群落结构也有一定的影响。水稻生育期内显著变化的有疣微菌门、变形菌门、芽单胞菌门和绿弯菌门;酸杆菌门、绿弯菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门在油菜不同的生育期中有显著的变化。水稻土样的pH能显著影响细菌群落结构,油菜土壤的细菌群落结构则主要受含水率和碳氮比的调控。总的来说,水稻和油菜细菌群落结构的影响受到植物和氮肥交互作用干扰,影响的规律也不相同。本研究表明氮肥和生育期对水稻—油菜轮作系统中土壤酶活、土壤代谢活性、土壤微生物群落结构及多样性都产生影响,同时氮肥对水稻微生物群落结构的影响小于油菜。