土壤碳氮转化存在两个相反的方向-同化和矿化，这两个过程所进行的程度和限度均由微生物过程主导，探究微生物底物利用策略与碳氮周转和平衡的关联是土壤有机质循环的核心科学问题。然而对参与土壤碳氮转化的功能微生物的甄别仍是探讨土壤碳氮转化微生物驱动机制的瓶颈问题。本研究采用室内培养方法，利用碳氮交叉标记技术，即13C-glucose和NH4NO3、 glucose和15NH415NO3的不同处理组合，根据不同标识物的指示作用研究2种不同土壤（黑土和红壤）微生物碳利用策略和微生物代谢周转与土壤碳截获的关系，并探讨碳氮转化过程中的耦合机制。研究表明：活性外源底物促进了黑土和红壤土壤微生物的活性和生长代谢，从而提高了土壤磷脂脂肪酸和氨基糖的含量。微生物过程是土壤碳氮循环的驱动力，养分供需的平衡使土壤碳、氮存在着极强的耦合关系。活性碳源的加入可以促进土壤氮固定;氮的输入也可减少土壤有机碳矿化，促进土壤有机碳积累。　　本研究主要内容包括：⑴微生物活性组分磷脂脂肪酸和残留物组分氨基糖对外源物质的响应有所不同。细菌脂肪酸以及细菌残留物标识物胞壁酸的13C富集比例在培养初期即快速增加，表明葡萄糖可被细菌快速同化，同时细菌微生物残留物快速积累。随着培养的进行，真菌脂肪酸和真菌残留物标识物氨基葡萄糖的13C富集比例超过细菌标识物，表明真菌对底物同化的贡献逐渐增加。真菌、细菌比值的升高也说明细菌优先利用外源物质，而真菌增殖在培养后期占据主导地位并有利于真菌残留物的积累。⑵不同土壤对外源活性物质的响应不同。红壤（低有机质）真菌、细菌来源的磷脂脂肪酸的比值和G+菌与G-菌来源的磷脂脂肪酸的比值明显高于黑土（高有机质），并且随着培养时间的延长不断的增加，说明红壤中微生物存在较强的竞争性演替。由于饥饿控制机制，低有机质土壤微生物利用活性底物的能力高于高有机质土壤，因而红壤中各磷脂脂肪酸和氨基糖中13C富集比例显著高于黑土。同时，高有机质量的黑土原有有机碳在培养后期发生分解（激发效应），而红壤原有有机碳含量无显著变化，表明低有机质土壤对活性底物的利用和土壤有机碳的保持能力高于高有机质土壤。土壤氨基糖对13C和15N交叉标记的同位素富集动态响应可进一步揭示土壤微生物C、N利用的时间效应。土壤中添加同位素标记的C、N底物时，氨基糖中13C的富集比例快于15N，表明葡萄糖C可以被微生物优先利用，直到微生物细胞和土壤溶液的N耗竭，外加N素才被大量利用。在碳氮耦合作用条件下，黑土中真菌和细菌同时同化活性碳源和外源无机氮源，而红壤中真菌利用外源底物的同时还会利用土壤中的氮。⑶在活性外源物质添加下，土壤微生物的底物利用策略以及生长和代谢控制着土壤有机质以及微生物来源组分的积累、更新和转化，研究土壤微生物底物利用特征对探讨土壤碳截获机制具有重要的理论和实践意义。