加强土壤碳动态变化过程及其调控机制的研究,对于深入理解陆地生态系统碳循环过程和准确估算全球碳平衡意义重大。由于长久不合理耕种而造成的土壤肥力与碳储量的下降,已成为世界范围内亟待解决的问题。作物残体还田是土壤有机碳补充的有效方式,土壤微生物是将植物源有机碳转化为土壤稳定碳库的核心作用力,支配着土壤中有机物质的分解与多种元素的循环。同时,土壤微生物与土壤碳水平、团聚体组成以及外源有机物料输入之间存在复杂的交互作用,而微生物群落对这些外界环境的快速响应势必会对植物残体在土壤中的腐解过程产生“级联反应”。至今,土壤微生物介导下的植物残体碳转化过程和土壤有机碳形成过程仍无定论。鉴于此,本研究以棕壤长期（29年）定位施肥试验形成的高、低两种肥力水平土壤为研究对象,采用碳稳定同位素(13C)标记的玉米植株为试验试材,分别向两种肥力土壤中加入玉米根茬和茎叶,并在田间自然条件下进行为期500天的原位培养。通过碳同位素示踪和微生物标识物分析技术的结合,定量分析玉米残体碳在土壤及团聚体中的分配,探明不同类群微生物对玉米残体碳的同化状况,明晰微生物死亡残体在玉米残体腐解过程中的累积动态。此外,结合团聚体分级技术探讨团聚体组成对微生物介导下的玉米残体碳的转化过程的影响,同时厘清不同微生物死亡残体（真菌残体/细菌残体）受团聚体物理保护作用的强弱。本研究得出的主要结果如下:（1）不同类群微生物同化玉米残体碳的能力有所差异。添加玉米残体增加了土壤真菌磷脂脂肪酸的相对比例。同时,在各微生物类群中,玉米残体碳对真菌磷脂脂肪酸碳库的贡献最大（平均为23.4%）,说明真菌对植物残体输入的响应更敏感,并且相对于其他群落更偏好同化玉米残体碳。但由于在整个微生物群落中,革兰氏阳性菌磷脂脂肪酸和革兰氏阴性菌磷脂脂肪酸的相对比例（分别为30.0%和22.5%）占据主导地位,所以有大约50%被同化的玉米残体碳分配到了革兰氏阳性菌和阴性菌中。（2）玉米残体品质影响外源碳的微生物利用过程。玉米根茬碳对微生物磷脂脂肪酸的贡献及被微生物同化的量均明显高于茎叶碳;同时,添加玉米根茬较茎叶更有效的促进了土壤中微生物残体的形成和累积,且更大程度的增加了微生物残体对土壤碳库的贡献。因此,植物根茬还田在提升微生物源有机碳的累积方面比植物地上部分发挥更显著的作用。然而,在试验结束时,所有添加玉米残体处理的总残体碳矿化率相似（～78%）,且微生物群落组成及微生物残体组成并不受玉米残体品质的影响。（3）添加玉米残体增加了微生物残体对土壤有机碳的贡献并改变了微生物残体组成。在试验结束时,添加玉米残体处理中微生物残体对土壤有机碳的贡献均有所增加,表明微生物合成代谢能够对玉米残体输入产生积极的正反馈。此外,微生物残体组成（通过氨基葡萄糖/胞壁酸比例表征）对玉米残体输入的响应因不同肥力土壤而异:在低肥力土壤中进行玉米残体还田更有助于增加真菌残体的累积,在高肥力土壤中进行玉米残体还田则更有利于促进细菌残体的累积。（4）初始肥力水平较低的土壤在玉米残体还田后更有利于微生物残体的累积。低肥力土壤中的微生物更偏好利用新输入的玉米残体碳进行合成代谢。此外,低肥力土壤中微生物残体对土壤有机碳的贡献更高,平均比高肥力土壤高28.4%。同时,在玉米残体还田后,低肥力土壤中微生物残体对土壤有机碳贡献的增加量（21.7%）显著高于高肥力土壤（13.8%）,表明植物残体还田是提升低肥力土壤固碳潜力及有机碳稳定性的有效措施。（5）较小粒级团聚体是微生物同化固定残体碳的主要场所。田间原位培养150天后,与较大粒级团聚体（>2mm和1～2 mm）相比,较小粒级团聚体（0.25～1 mm和<0.25mm）含有更高的玉米残体碳含量、磷脂脂肪酸含量、磷脂脂肪酸中来自玉米残体碳的比例和残体碳同化量,表明较小级别团聚体已经成为微生物同化固定残体碳的主要场所,这对较小粒级团聚体中稳定有机碳的累积意义重大。（6）添加玉米残体改变了微生物残体在不同团聚体中的分布。添加玉米根茬更有利于真菌残体在大团聚体中累积,而添加茎叶更有利于真菌残体在微团聚体中富集,表明有机物输入的类型在很大程度上影响了微生物在调节团聚体中有机碳分配的作用。从氨基葡萄糖/胞壁酸比例的结果可以看出,无论是添加玉米根茬还是茎叶,均促进了细菌残体在微团聚体中的富集,说明细菌残体的保留更依赖于与黏粉粒的结合。综上,本研究为深入理解微生物繁殖-生长-代谢-死亡这一迭代过程调控下的土壤有机碳形成过程提供新的证据,为完善植物残体品质和土壤肥力水平对植物残体腐解过程的作用机理补充新的理论依据,并有助于揭示团聚体尺度内的微生物—有机碳互作机理。