泥炭沼泽虽然仅占全球陆地面积的3%,其碳储量却占全球土壤碳库的30%,是全球巨大的碳汇。工业废气以及农业化学肥料通过大气沉降与径流方式已经广泛地改变了泥炭沼泽营养物质水平。泥炭沼泽因为氧化还原环境的独特性,铁成为一种相对活跃的元素。因此,开展营养物质输入对铁碳关系影响的研究对泥炭沼泽有机碳稳定机制认知与可持续管理具有非常重要的意义。本研究以长期施肥的开垦（水田）与天然泥炭沼泽为研究对象,通过野外与室内实验探究了施肥对泥炭沼泽营养物质累积影响以及微生物酶调节机制、营养物质输入对铁结合有机碳影响的微生物机制以及温度与氧气作用下铁对有机矿化的影响模式。最后,综合分析营养物质输入对泥炭沼泽铁调节有机碳矿化的影响。具体研究结果如下:比较开垦泥炭沼泽、受开垦影响的干扰泥炭沼泽以及未干扰泥炭沼泽（对照）土壤营养与微生物胞外酶的变化特征,发现开垦泥炭沼泽土壤表层的有机碳与总氮显著下降,土壤总磷显著增加。其临近干扰沼泽土壤表层氮、磷增加量低,随着土壤深度增加呈现出先增加后降低的变化特征。根据土壤酶向量分析与相关分析发现,磷增加通过缓解磷限制降低了微生物磷分解酶的合成,此外开垦泥炭沼泽高含量磷也降低了微生物氮分解酶的合成。虽然有机碳与总氮也影响微生物胞外酶,但是其作用远低于磷。比较开垦与天然泥炭沼泽土壤铁以及铁结合有机碳含量,结果表明开垦泥炭沼泽中结晶态铁在20-70cm土层显著增加了300-780%,游离态铁在20-50cm土层显著增加了150-300%,弱结晶态铁在20-40cm土层显著增加150-200%,这些铁氧化物结合有机碳在所有土层均与天然泥炭沼泽无显著差异。混合效应模型表明有效磷与铵态氮是影响开垦泥炭沼泽铁氧化物结合有机碳的关键因素。培养实验也发现高氮(100,400mg kg-1)与高磷(10,40mg kg-1)处理中开垦泥炭沼泽微生物铁还原速率显著高于低浓度处理。通过对不同氮处理条件下微生物功能群分析发现高氮处理中铁还原菌群落组成与低氮处理具有明显差异,而且丰度明显增加。因此,表明长期施肥已经改变泥炭沼泽土壤铁还原菌群落组成、丰度,增加了对Fe（Ⅲ）电子受体需求,促进铁还原导致铁结合有机碳含量下降。通过铁添加实验探究温度对铁调节有机碳矿化的影响。高温（25℃）厌氧培养实验发现铁处理中铁还原速率随着培养时间增加而下降,结合培养实验结果,即氮浓度增加并未影响天然泥炭沼泽微生物铁还原速率,但可供应性磷的增加显著增加了微生物铁还原速率,表明磷也是影响天然泥炭沼泽微生物铁还原的限制因素。有氧处理过程中亚铁氧化结合了可溶性有机碳,从而导致有机碳矿化速率在0-5天低于对照,但是在5-10与10-15天时有机碳矿化速率显著高于对照,因为铁还原可以释放铁保护的有机碳,亚铁增加也激发了酚类氧化酶活性,同时酚类氧化酶不仅直接分解酚类物质还通过释放可溶性有机碳增加了微生物代谢,这些铁还原引起的一系列促进有机碳矿化过程可称之为‘铁级联效应’。低温（5℃与15℃）降低了铁还原速率,从而削减了‘铁级联效应’对有机碳矿化的影响。通过铁添加实验探究了氧气浓度变化对铁调节有机碳矿化的影响。结果表明土壤饱和含氧量70%时,铁处理中铁氧化物对有机碳保护作用强于微生物代谢,总体上也降低了有机碳矿化速率。而土壤饱和含氧量120%时,铁处理中有机碳矿化速率与对照之间无显著差异。表明氧气浓度增加了微生物代谢,促进了有机碳矿化,抵消了铁氧化物对有机碳保护。综上所述,磷输入能够降低泥炭沼泽磷元素限制,从而降低微生物对磷的分解,而且高含量磷能够抑制微生物氮分解酶的合成,从而促进氮累积。此外,短期磷可供应性增加,也通过降低泥炭沼泽磷限制促进了微生物铁还原速率;长期施加氮、磷肥则能够改变铁还原菌的群落组成、丰度,从而促进铁还原速率。因此,营养物质输入扮演‘催化剂’的角色,能够加速‘铁级联效应’促进有机碳分解。营养物质增加也将改变温度以及氧气对铁调节有机碳矿化的影响模式。虽然目前国际上退化泥炭沼泽保护与恢复已经引起广泛重视,但仍处于探索阶段,管理模式多考虑水位调控,忽略了铁与营养物质对有机碳矿化的影响。因此,建议将土壤基质风险评估纳入泥炭沼泽恢复与可持续管理体系中,帮助制定最优的管理模式。