秸秆是农田土壤有机质的重要来源,在提高土壤肥力、改善土壤结构等方面具有重要作用。土壤微生物是有机质截获和转化的驱动者,秸秆还田可为其活动提供丰富的碳源和氮源,促进土壤微生物的生长与繁殖。因此,需要对长期不同量秸秆还田下土壤微生物对秸秆碳的利用策略进行深入研究。本研究利用玉米秸秆为底物进行室内模拟恒温培养实验,较为系统的研究长期不同玉米秸秆添加量下,在玉米秸秆分解过程中,土壤碳氮周转相关酶的动态变化特征及土壤微生物群落结构对秸秆添加的响应,旨在进一步认识和理解添加秸秆条件下土壤微生物的代谢方式及响应机制,为探讨微生物对秸秆碳的利用策略奠定基础,为选择合理有效的耕作措施提供科学依据。主要得出以下结论:1.秸秆分解前期(90d),土壤微生物群落结构中细菌占主导,土壤细菌尤其是革兰氏阳性细菌可能是易分解组分的主要分解者。随着秸秆的不断分解(90-120d),土壤微生物群落结构由革兰氏阳性菌占主导转向革兰氏阴性菌占主导,土壤微生物区系由细菌型逐步向真菌型转化。120d后土壤微生物群落结构逐渐趋于稳定,真菌在土壤有机物分解后期难以分解的物质分解过程中发挥着重要作用。秸秆添加提高了土壤细菌、真菌、放线菌含量及磷脂脂肪酸总量,降低了土壤革兰氏阳性细菌/革兰氏阴性细菌比值及细菌/真菌比值。玉米秸秆还田后对真菌的促进作用要大于细菌,真菌是秸秆分解的主要参与者。2.秸秆分解前期(90d),以碳水化合物等易分解组分的分解为主,但木质素可参与共代谢过程。而后随着培养时间的增加,纤维素、木质素等难分解组分的分解逐渐占主导,且木质素等难降解物质在土壤中的腐解需要很长时间。培养240天后,以酚类物质的分解为主。秸秆添加对土壤β-葡萄糖苷酶、纤维二糖酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶活性均起到促进作用,而且随着玉米秸秆还田量的增加,土壤水解酶活性整体上也呈现出上升趋势,但秸秆还田量的提高对多酚氧化酶和过氧化物酶活性的促进作用不明显。在秸秆分解过程中,土壤碳氮周转相关酶之间彼此相互促进,在调控土壤碳氮的供需平衡过程中具有协同作用。土壤p H、全碳、全氮及C/N的变化会对土壤碳氮周转相关酶活性产生影响。3.土壤p H值、总碳、总氮含量及C/N随培养时间的增加呈下降趋势。秸秆还田提高了土壤p H值、总碳、总氮含量及C/N,且提高效果随秸秆还田量的增加而增加。