施用有机肥已成为维持水稻持续高产、提高土壤肥力、推动化肥减量的一项重要的农艺措施。但是，在生产中以满足作物所需氮量确定的有机肥施用量，常常导致源于有机肥的磷素施用量远远超过作物需磷量，而造成土壤磷素的大量累积，进而增加土壤磷素流失风险。虽然关于有机肥对土壤磷素迁移转化、淋失风险以及土壤微生物群落结构的影响方面已有不少研究报道，但是关于高量有机肥替代化肥背景下稻田土壤磷素累积迁移和微生物群落结构的时空特征及其相互关系尚不完全清楚，而且以往研究大多采用模拟试验方法为主，在田间条件下采用原位观测方法的研究仍较为薄弱。因此，本文以野外中宇宙试验装置为基础，研究了基于水稻需氮量的高量有机肥替代化肥对稻田土壤磷素累积和迁移特性的影响及其与土壤微生物群落的关系，取得的主要结果如下:
　　(1)有机肥全量替代化学氮肥(MAC)显著增加了稻田0-20cm土层中磷素积累和磷素有效性，其总磷含量、Olsen-P、Easily-available P组分含量比对照处理(CK)分别提高约14％、24％和20％，比单施化肥处理(CF)分别提高约10％、17％和28％。有机肥半量替代化学氮肥(MHC)以及MAC处理均显著增加可溶性有机碳(DOC)、可溶性无机磷和有机磷在稻田土壤剖面中的垂直迁移。水稻生育前期和后期土壤渗滤液中P和Ca、Fe、Cu和Co等金属元素与DOC之间均存在显著的正相关。表明，高量有机肥替代化肥不仅能增加稻田土壤磷素累积和有效磷含量，而且增强了DOC介导的P和金属元素在稻田土壤剖面中的共迁移，从而加剧稻田土壤磷素的流失风险。
　　(2)有机肥全量替代化学氮肥处理可显著增加稻田0-20cm土层微生物丰度，引起土壤微生物生态位明显分化，但对微生物群落结构影响不显著。不同深度土层微生物群落结构特征存在明显差异，土壤微生物丰度和多样性随着土层深度的增加逐渐降低，其中酸杆菌纲、Gamma-变形菌纲、索利氏菌纲等在表层土壤中的相对丰度显著高于深层土壤，且和土壤pH显著负相关、与土壤TC和Olsen-P含量显著正相关，而Delta-变形菌纲、梭菌纲和放线菌纲的相对丰度则随着土壤深度而显著增加，与土壤TC和Olsen-P含量显著负相关。网络分析表明，与0-20cm土层相比，更深层土壤中相对有限的资源和更为相似的生态位加强了微生物间相互作用关系。RDA分析表明，土壤pH、DOC、Olsen-P和TC:TP是驱动土壤剖面微生物群落结构呈现异质性的主要环境因子。可见，高量有机肥替代化肥后土壤磷、碳等元素的淋溶将可能进一步驱动深层土壤微生物群落演替。
　　(3)较长期的有机肥全量替代化学氮肥处理显著增加了稻田0-20cm和20-40cm土层磷素累积，且20-40cm土层磷素的累积更为显著。在0-20cm土层中，MAC处理的土壤总磷和Olsen-P含量较CK处理分别提高15.7％和12.8％，较CF处理分别提高7.9％和4.9％;在20-40cm土层中，MAC处理的总磷和Olsen-P含量较CK处理分别提高17.3％和43.0％，较CF处理分别提高18.6％和32.3％。共发生网络分析表明，土壤活性微生物与有效态磷的相关性更为显著，与磷素含量显著相关的微生物（DRP OTUs）和随着磷素施入量增加而显著富集的微生物(Inducted OTUs)在共发生网络中占据核心位置，且该现象在20-40cm土层中更明显，暗示着高量有机肥替代化肥驱动0-20cm和20-40cm土层微生物群落均向与土壤磷素周转相关的方向演替，且对20-40cm土层微生物的影响更大。有机肥全量替代化学氮肥不仅显著提高了0-20cm土层无机解磷菌丰度，而且显著提高了20-40cm土层无机解磷菌和铁还原菌丰度。上述结果表明，基于水稻需氮量的高量有机肥替代化肥施用不仅能提高磷素在稻田土壤剖面中的迁移和累积，而且驱动土壤微生物群落朝着与磷素周转相关的方向演替，促进土壤磷素活化，从而加剧稻田土壤磷素流失风险，这可为有机肥合理施用和生态环境保护提供理论依据。