土壤有机碳作为土壤肥力的基础,不仅维持着农田生产力的稳定,其在土壤中的转换更是与全球气候变化息息相关。玉米秸秆作为土壤重要的外源有机质,其还田后会影响土壤呼吸、总有机碳的累积矿化和激发效应,且受秸秆组成成分差异和土壤自身肥力水平影响显著。然而,现有大多数研究针对不同施肥处理（包括不同秸秆还田方式）的土壤碳矿化和激发效应的内容较多,且以实验室培养方式为主,而在田间尺度细化秸秆不同部位还田及与土壤肥力间交互作用的研究较少。基于此,本研究依托沈阳农业大学棕壤长期定位试验站,利用13C稳定同位素示踪技术进行田间原位培养试验,通过向不同肥力处理棕壤（高肥棕壤:连续施用31年有机肥;低肥棕壤:不施肥）中分别添加13C标记的玉米根、茎、叶,进行540天田间原位培养试验,定期测定土壤呼吸通量、土壤排放CO2-13C值,土壤微生物量碳（SMBC）并计算微生物代谢熵（q CO2）,探究玉米秸秆不同部位（根、茎、叶）残体碳对不同肥力水平棕壤呼吸与激发效应的影响以及土壤微生物的作用机理。试验共设置8个处理:低肥土壤（LF）、低肥土壤+根（LF+R）、低肥土壤+茎（LF+S）、低肥土壤+叶（LF+L）、高肥土壤（HF）、高肥土壤+根（HF+R）、高肥土壤+茎（HF+S）、高肥土壤+叶（HF+L）。试验主要结果如下:（1）与不添加秸秆棕壤相比,添加玉米秸秆可以显著提高棕壤呼吸通量及总有机碳累计矿化量。低肥棕壤添加根茎叶处理的土壤CO2-C排放累积量分别增加134.04%、126.46%和95.16%,高肥棕壤分别增加156.66%、189.45%和95.88%,且两种肥力水平土壤中添加根、茎处理的土壤CO2-C排放累积量均显著高于叶处理。（2）秸秆不同部位还田均会引起高低肥棕壤的正激发效应。其中,低肥棕壤激发效应小于高肥棕壤,添加茎处理棕壤累积激发效应＞添加根处理＞添加叶处理。总体上,低肥土壤的波动幅度大于高肥土壤,秸秆部位对两种肥力水平土壤的激发效应显著影响。（3）玉米秸秆添加显著增加了高肥和低肥棕壤微生物量碳含量。与不添加秸秆土壤相比,低肥土壤添加玉米根、茎、叶,棕壤微生物量碳分别提高了133%、174%和134%,而高肥土壤分别提高了172%、205%和142%,高肥土壤整体提升幅度高于低肥土壤。（4）玉米秸秆添加提高了土壤微生物代谢熵（q CO2）。由于玉米根、茎、叶主要组分具有差异性,还田后引起微生物利用差异,从而导致土壤微生物代谢熵（q CO2）对玉米不同部位响应不同,相较于根、茎,添加秸秆叶的棕壤q CO2提升幅度较小。其中,低肥棕壤表现为添加茎处理＞添加根处理＞添加叶处理＞不添加秸秆处理,高肥棕壤表现为添加根处理＞添加茎处理＞添加叶处理＞不添加秸秆处理。同时,受土壤肥力水平影响显著,低肥棕壤添加玉米根、茎、叶处理q CO2最大值分别达到0.82、0.89、0.78,而高肥棕壤最大值分别为1.52、1.02、0.52,高肥棕壤添加秸秆后的q CO2整体大于低肥棕壤。此外,土壤微生物同位素代谢熵(q13CO2)与土壤微生物代谢熵（q CO2）变化趋势一致,整体同样表现为添加玉米秸秆叶低于添加玉米秸秆根、茎,低肥棕壤整体小于高肥棕壤。