水稻是世界上重要的粮食作物,氮素是制约水稻生长发育的关键营养元素之一。水稻生长所需的氮素主要来源于化肥施用和生物固氮,充分发挥水稻田生物固氮潜力是解决因大量施肥引起的环境问题的关键。本研究通过盆栽实验,利用乙炔还原法、15N气体标记法测定了我国南方典型发育类型水稻土固氮酶活性、固氮量,利用高通量测序技术检测了土壤中固氮细菌和总细菌组成,分析了环境因素对水稻土生物固氮及微生物区系的影响,为水稻土合理施肥及稻田管理提供了理论依据。主要结果如下:（1）土壤田间持水量和土壤容重受水稻土发育类型影响较大,潜育型水稻土田间持水量最大,土壤容重最小,孔隙度最大;潴育型和淹育型水稻土比较接近。粘粒含量随剖面层分布比较均一,大部分样点的p H表现为随土层深度增加而增大;土壤有机质、TN、CEC和有效态Fe、Mn、Cu、Zn、B含量随土层深度增加而降低,不同水稻土沿剖面层全量K、Fe、Cu、Zn含量相对一致。（2）水稻土固氮酶活性受水稻生长期影响显著,生长前期固氮酶活性较低,随生长期延长固氮酶活性增大;不施氮处理比施氮肥处理有较高的固氮酶活性。RDA冗余分析结果显示全量Zn和综合肥力指数IFI与固氮酶活性有显著的相关性,有效P和有效B对固氮酶活性也有比较重要的影响。温度对固氮酶活性有重要的影响,其中日平均最低温度与固氮酶活性有显著的相关性。（3）水稻土固氮量受水稻土发育类型影响,表现出潜育型水稻土>淹育型水稻土>潴育型水稻土。水稻土0-1 cm土层生物固氮能力显著高于1-15 cm土层,是固氮量的主要贡献土层。冗余分析结果显示全量Cu与水稻土固氮量之间有显著相关关系,全量K和全量P对固氮量也有比较重要的影响。（4）变形菌门是土壤总细菌和固氮菌的优势菌门,16S r RNA基因功能预测显示碳氮代谢,特别是氮代谢是水稻土中活跃的生物学过程。微生物群落多样性指数和系统发育树分析表明nif H基因保守性不如16S r RNA基因且固氮基因更容易发生进化变异,土壤总细菌和固氮菌之间存在一定的相互影响。全量N和Mn对土壤总细菌和固氮菌多样性有显著影响,交换性Ca Mg总量、粘粒、CEC、有效态Fe、Zn、B对土壤总细菌和固氮菌优势菌属群落组成有重要影响。