土壤微生物是陆地生态系统中分解者亚系统的主要组成部分,参与了包括有机质降解、营养转化、植物生长的促进或抑制以及各种土壤物理过程在内的一系列反应活动。土壤微生物是土壤质量重要的生物指标,可以用来监控土壤质量的变化。微量热法是近几十年发展起来的一种快速测量微生物活性的新技术,广泛地应用于土壤微生物活性的研究。国内有不少用微量热法进行的研究,包括药物、污染物、重金属离子、稀土元素等对细菌生长、细胞代谢影响以及大分子功能或细胞之间的相互作用等,但鲜有其在土壤微生物领域应用的研究。本文应用微量热法研究了甘肃平凉高平试验地长期施肥及轮作条件下麦田土壤微生物活性的变化,实验中采集了耕层土(5-15cm)N(氮肥)、NP(氮磷合施)、SNP(秸杆与氮磷合施)、M(厩肥)、MNP(厩肥与氮磷合施)五个施肥样品和一个不施肥的样品CK(对照),并且以MNP和CK为代表,采集了不同深度(5-15cm、15-20cm、25-30cm、35-40cm、45-50cm)的土样,以探明长期施肥对水平空间和垂直空间的土壤微生物活性的影响。实验结果如下:1.不同施肥处理下的土壤微生物活性不同。不同肥料处理的土壤微生物代谢热功率-时间曲线形状有所不同,MNP、NP、SNP的曲线陡峭,M、N、CK的曲线平缓;MNP、NP、SNP三个样的微量热特征参数μ(微生物生长速率常数)、Q_t(微生物生长代谢过程中的总热)、P_h(功率-时间曲线的峰值功率)值均高,P_t(到达功率-时间曲线峰值的时间)值低,所以,厩肥与氮磷配施、秸秆与氮磷配施及氮磷合施显著增加土壤微生物活性;单施氮肥或单施有机肥的土壤微生物活性与对照没显著性的差别。2.微生物活性基本是随深度而下降的趋势,施肥增加不同深度的土壤微生物活性。施肥土壤和不施肥土壤的微生物代谢热功率-时间曲线形状不同,特别是表层土壤的(5-20cm),施肥土壤的曲线明显的比不施肥的曲线陡,而且侧翼也明显的短;施肥土壤的μ和P_h值都大于不施肥土壤的,而且施肥土样的P_t值都小于不施肥土样的。3.不同施肥处理中,施加厩肥的土壤细菌和真菌量最高(样M),再次是MNP、NP、SNP。样N中只增加了细菌数量。土壤细菌与土壤各养分含量的关系不一致,其中,与全磷含量达到显著相关;与微量热各参数的相关性都不太好。但不同深度的土壤中细菌数量同微生物活性(P_t值)相关性良好。出现这样的差别,可能主要是因为深层土壤受外界的扰动小,土壤微生物群落结构相对稳定。此外,施肥也增加了深层土壤中的细菌数量。4.土壤微生物活性受土壤速效磷的影响明显。微量热各参数之间相关性良好,微生物活性与其他土壤养分的相关性复杂。5.长期施加厩肥及其与氮磷肥配施,明显的增加了土壤各养分含量,秸秆配施氮磷肥增加了大部分的养分含量,氮肥、磷肥合施增加了有机碳、全磷和速效磷的含量,单施氮肥略增加了土壤有机碳含量,土壤其他养分含量相差不多或降低。总之,长期施肥条件改变了土壤的微生物活性和微生物数量,也改变了土壤养分条件。这表明长期施肥条件下,土壤中微生物群落结构或功能改变,而这种改变必然同土壤微域环境的变化密切相关,即土壤质量或土壤肥力发生了变化,这有可能会进一步的影响作物产量。