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我国每年产生的农作物秸秆资源丰富,约占世界秸秆总量的四分之一以上。秸秆富含多种营养成分,用途广泛。目前,秸秆还田是常用且方便、高效的秸秆利用途径。合理的秸秆还田不仅可以促进农田可再生资源的利用,提高作物的产量与品质,增加种植者的收入;还可以改善土壤的物理结构、提高土壤肥力和养分,促进土壤中微生物的活动并改善生态环境,对于农业可持续发展具有积极的推动作用。有研究表明,长期秸秆还田引起土壤结构的变化,尤其是会促进土壤中大团聚体的形成。但土壤结构的差异对秸秆降解过程的作用目前并不清楚。本试验利用湿筛法将土壤分成>2 mm的大团聚体（big aggregates,BA）、2-0.25 mm的小团聚体（small aggregates,SA）、<0.25 mm的微团聚体（micro-aggregates,MA）,并设置不进行筛分的原土（original soil,OS）组分,通过添加13C稳定同位素标记秸秆进行了室内孵育试验,结合CT扫描技术、气相色谱、高通量测序技术等方法对不同粒径团聚体土壤在秸秆降解过程的理化指标和微生物群落变化进行了分析,研究结果如下:1、采用CT扫描技术对孵育前后不同粒径的团聚体进行了孔隙结构的目视和定量分析。分析结果显示:几种团聚体的孔隙结构有很大差异。OS团聚体的孔隙度最大,孔隙尺寸也大,孔隙结构比较复杂;MA团聚体的孔隙度仅次于OS,但孔隙尺寸最小,孔隙结构也比较单一;BA及SA团聚体的孔隙度较小,但孔隙尺寸高于MA团聚体,孔隙复杂度也较高。秸秆孵育60 d后,各粒径团聚体的孔隙变得致密,孔隙度和孔隙尺寸也增加,并且各团聚体孔隙结构的复杂性趋于一致。2、秸秆孵育过程中,分别于孵育0、8 h、16 h、1 d、3 d、10 d、30 d、60 d收集气体和土壤样品测定各团聚体在各孵育时间的呼吸强度和理化指标。结果表明:秸秆降解过程中总碳氮、土壤有机碳含量大小顺序均为MA>SA>BA。BA和OS团聚体的微生物量碳在孵育短期之内显著提升。随着团聚体粒径的减小,CO2的释放量和释放速率均减小,外源秸秆碳对SOC的贡献量降低。OS团聚体的各理化指标介于BA、SA和MA之间。3、将孵育0、1 d、10 d、30 d、60 d的土壤样品进行DNA的提取,测序分析不同团聚体在各个孵育时期的微生物群落变化。研究发现:秸秆降解具有阶段性的特征,未加秸秆的对照组中各团聚体细菌和真菌的Alpha多样性随孵育时间的变化差异不大,秸秆的添加使各团聚体孵育中后期的真菌Alpha多样性显著减小,并对孵育中后期的细菌和真菌群落组成有显著影响。秸秆加入后,各团聚体中的Firmicutes丰度升高,Chloroflexi丰度降低,Ascomycota在降解中后期富集。MA团聚体在孵育初期和中期Actinobacteria和Basidiomycota丰度明显升高。综上所述,不同粒径的团聚体对秸秆降解的影响是不一致的。粒径大的团聚体孔隙度小,孔隙尺寸大,秸秆降解初期微生物的活性高,外源秸秆碳转化成SOC的能力强,但CO2的释放率和释放量高。粒径小的团聚体孔隙度大,孔隙尺寸小,秸秆添加之后土壤的呼吸作用弱,但SOC的含量高,并且微团聚体孵育中期Basidiomycota明显富集,有利于难降解木质素的分解。总体来说,在秸秆降解的过程中,不同粒径大小的团聚体所发挥的作用不同,粒径大的团聚体可能有利于SOC的固持并在秸秆降解的初期发挥作用,粒径小的团聚体可能有利于秸秆降解中后期难降解有机质的分解。本研究的结果可为从土壤结构角度制定相关秸秆还田措施提供理论依据,以达到更好的还田效果。