当前土壤肥力下降、耕地质量日趋退化，长期施肥条件下土壤质量的变化和科学评价土壤质量状况是研究关注的重要问题。目前的研究多以土壤中营养元素含量作为衡量标准。采用这种单一因素的评价结果往往与生产实际存在一定差异，不能真实反映土壤生产力水平。因此在分析和评价土壤肥力时应充分考虑其构成和影响因素，进行综合评价。本论文以河北省辛集市马兰农场长期定位试验站的石灰性潮土为研究对象（试验开始于1979年），测定了土壤养分含量、部分土壤物理化学性质、土壤微生物数量、土壤微生物生物量和土壤酶活性等指标。对长期施肥条件下土壤肥力和生物化学性质的变化进行了初步探讨。并以土壤对磷的吸附解吸为例，研究了不同施肥处理土壤养分吸附的特征。同时采用统计学方法对土壤养分指标、土壤微生物指标和土壤酶活性指标进行综合评价，进一步分析长期施肥条件下土壤肥力的变化。主要研究结果如下：1．长期施有机肥能明显提高土壤氮磷等养分含量，且土壤有机碳含量、土壤重组有机碳含量、土壤原土复合量随有机肥施用显著增加。2．长期施肥使土壤各组微团聚体数量和比例都发生了变化：有机肥促使微团聚体中易分散的G₀、G_0-a组向相对稳定的G₁和G₂组转化，并促进钠分散的G₁组向更稳定的G₂组转化，有利于维持土壤结构性；长期施用磷肥有类似的趋势，其他化肥处理结果规律性不强。G_0-a组是石灰性土壤中特有的微团聚体，其与土壤养分间有较高相关性。3．土壤磷的等温吸附和解吸试验表明：1)长期施用有机肥能降低土壤对磷的吸附和固定，表现在土壤对磷的理论最大吸附容量明显降低，土壤对于磷的吸附结合能下降；2)长期施用化肥的土壤对磷的缓冲能力筹，容易造成磷的淋溶流失；长期施用有机肥对调节土壤磷的供应和保持、减少环境污染风险具有重要作用；3)钾肥会增加土壤对磷吸附因定，有机肥的施用可以有效抵消这种不良影响。有机无机肥配合施用对于调节土壤养分平衡，改善土壤养分供应具有重要意义。4．长期施肥对土壤微生物的影响：1)长期施用有机肥能显著增加细菌、放线菌和真菌数量，氮肥和有机肥配施能有效促进细菌数量的增加，磷肥对真菌数量影响较大；2)长期施用有机肥显著增加土壤微生物量碳和微生物量氮，并增加土壤微生物商和微生物量碳氮比，降低土壤碳氮比；3)土壤微生物量碳、土壤微生物量氮、细菌数量、真菌数量、放线菌数量、土壤呼吸强度等之间相关性较高，均能较好的反映土壤微生物状况，同时与土壤养分指标和土壤有机碳复合指标之间有较大相关性。5．长期施肥对土壤酶活性的影响：施用有机肥能显著提高土壤酶活性，但对土壤过氧化氢酶活性影响较小。蔗糖酶和蛋白酶活性主要受土壤有机肥施用的影响；磷酸酶活性除受有机肥施用影响外，土壤中的无机磷对其活性有抑制作用；氮肥尿素对脲酶活性有一定诱导。偏相关分析结果表明：土壤酶活性与土壤微生物相关性大小依次是脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶、过氧化氢酶；土壤有机碳复合指标对土壤酶活性影响依次是脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、磷酸酶、过氧化氢酶；土壤有机质含量对土壤酶影响次序是：脲酶、蔗糖酶、蛋白酶，过氧化氢酶和磷酸酶相对较弱。6．土壤土壤微生物种群数量、土壤微生物量、土壤酶活性等构成了土壤生物肥力指标，用土壤生物肥力指标能很好的表征土壤肥力状况。采用三种类型指标（土壤养分含量、土壤微生物、土壤酶活性）进行系统聚类分析结果一致，并与综合采用三种指标聚类分析结果一致。主成分分析方法能有效减少参与分析的变量个数，提取出原始指标的主要信息。且采用主成分所得参数进行系统聚类与原始指标聚类分析结果相似。