中国具有悠久的水稻广种历史，而且稻谷在粮食生产中一直占有很大的比重，所以水稻土的可持续利用问题在国家粮食安全上具有突出战略意义。土壤微生物是评价土壤质量的一个重要指标，但人们对水田生态系统土壤微生物学特性的变化了解甚少，所以研究水稻土的微生物生态特征日益显得重要。针对这一历史背景，本文以浙江慈溪不同利用年限水稻土(50a～2000a)和江苏绰墩山埋藏古水稻土(3320a&6280a)为供试材料，研究了不同利用年限水稻土及埋藏古水稻土的微生物生态特征变化规律，探讨水稻土可持续利用的微生物学机理。　　 实验室培养条件下比较了不同利用年限水稻土的微生物生物量、微生物功能多样性、主要微生物过程及酶的活性或强度。结果发现，随着利用年限的延长，水稻土的微生物生物量碳与氮、过氧化氢酶与转化酶活性、呼吸作用与硝化作用强度以及产甲烷势均趋于下降，磷酸酶活性显著升高，但脲酶活性没有定向变化；随着利用年限的延长，水稻土的碳源利用特性发生改变，微生物群落的Shannon指数、Simpson指数和Mclntosh指数趋于升高，利用年限相距500 a以上的水稻土在主成分PCA1或PCA2有较好的分离，2000a水稻土的单一碳源底物利用能力最强，而1000a水稻土的短期利用能力也明显高于50 a～700a水稻土。　　 温室盆栽条件下比较了不同利用年限水稻土上水稻生长与谷物产量的差异，以及无施肥种植水稻对水稻土微生物生物量与酶活性的影响。结果发现，利用年限较长水稻土上种植的水稻植株相对较高，水稻秸秆、根系及谷粒的生物量也显著增加；有效养分在植株不同部位的分异状况不同，米粒的全氮含量趋于升高，全磷和全钾含量升高趋势不明显。在温室盆栽试验前后，水稻土的微生物生物量及酶活性与利用年限之间的关系规律是基本一致的，但微生物生物量氮、转化酶、脲酶及磷酸酶活性在无施肥种植水稻之后整体上趋于下降，说明无施肥条件下种植水稻转化利用了部分微生物生物量，这对保持水稻土营养水平造成不利影响。　　 温室盆栽条件下比较了埋藏古水稻土与现代水稻土的供氮能力及氮肥效应，以及种植水稻对古水稻土与现代水稻土硝化活性及微生物功能多样性的影响。结果发现，埋藏古水稻土较低的矿质氮含量导致其供氮能力明显弱于现代水稻土，6280 a古水稻土较高含量的有机质在长期埋藏之后并非处于植物有效状态。种植水稻直接或间接吸收利用了土壤中原有的或外施的硝态氮或铵态氮，不施氮条件下古水稻土上水稻的长势及氮素吸收明显差于现代水稻土上的水稻，施加硫酸铵与硝酸钠两种不同形态氮肥均显著促进了古水稻土与现代水稻土上水稻的生长及其氮素吸收，并消除了古水稻土与现代水稻土上的水稻在整体长势上的差异。　　 现代水稻土具有较强的硝化活性和较多的氨氧化细菌，埋藏古水稻土只是在温室培养之后检测到微量的氨氧化细菌，种植水稻对其生长存有竞争作用，而添加铵态氮会在短期内增加其数量。现代水稻土微生物群落的碳底物利用能力、Shannon指数、Simpson指数和Mclntosh指数均不同程度的低于埋藏古水稻土，但其整体活性在再次种植水稻后显著提高，三种多样性指数也均达到与古水稻土相同的水平，而施加氮肥减缓了种植水稻对微生物整体活性的增强作用；种植水稻和施用氮肥对古水稻土微生物群落的三种多样性指数均没有显著影响，3320 a古水稻土和6280 a古水稻土的微生物群落功能多样性也没有显著差异。　　 综上研究，我们认为水稻土是在作物有效养分可循环利用(秸秆还田、外施肥料)的前提下实现持续利用的，而且可以筛选土壤微生物生态特征作为评价水稻土肥力质量与环境质量的有效指标。还发现，基于测定土壤碳底物利用能力的BIOLOG系统，联合表征土壤氮底物利用能力的其它指标(如硝化活性等)，可以同时从土壤碳氮循环两个层面更科学地判定土壤微生物群落功能多样性。