地下微生物群落对于环境变化 如 长期施肥 的 响应模式及过程是生态学研
究的基础，对于陆地生态系统 的 经营 、 管理具有重要的意义。 生物 固氮 是指固氮微生物将氮气固定为可利用氮的过程，是氮输入的重要途径。 固氮 微生物的 群落多样性 、 结构及 构建过程 与 土壤环境具有密切 关系 并 受到 人类 活动 的 强烈影响。长期 以来 施肥 作为农业生产中最重要的耕作措施 来 保持土壤质量，提高作物产量。 然而， 人们对于肥料的过度使用和不平衡添加导致 土壤 产生一系列不良反应，进而影响土壤微生物 活性 及群落结构 。固氮微生物群落 组成 及 构建过程 对于 施肥，特别是 对 不同施肥剂量及比例 施肥 的响应 尚未进行 深入研究。

     因此，本研究 以 江西省吉安市中国科学院 千烟洲 红壤丘陵试验站 20 年 施肥稻田为研究对象， 在 原位实验中总共设置了 8 个 处理，包括空白对照 ( 平衡
施肥： 三种氮磷钾比例相同剂量加倍 NPK 2(NPK) 和 3(NPK) 非平衡施肥： 不
同比例 氮磷钾 添加 (((2 N )PK N(2P)K NP( 2 K)K)，分别代表 氮加倍 、 磷 加倍 及 钾加倍 有机肥 添加 粪 肥 M) 。通过 室内培养手段 研究 了 不同 施肥处理对于 土壤固氮 潜势的影响 通过 荧光 定量 PCR 测定 固氮 微生物的基因丰度， 通过 高通量 测序方法 研究了固氮微生物的 物种 组成。 通过以上方面的研究，以期探明不同施肥剂量和比例对于土壤固氮微生物活性及群落组成的影响 及 相互关系 取得的主要研究结果如下：
(1)长期 施肥提高了 稻田 土壤的固氮潜势 。乙炔还原 法研究表明 2(NPK) 和
3 NPK) 处理 的稻田土壤固氮潜势显著高于 空白 处理 P < 0.05 其他 处理的固氮
潜势高于 空白 处理，但是统计检验并未达到显著水平 P > 0.05 。 施肥对于 固氮潜势的影响具有明显的剂量效应，特别是在 平衡 施肥处理中， 土壤的固氮潜势 随着施肥总剂量的增加 而 线性 增加 P < 0.05 。在非平衡施肥及 有机肥 添加 四种 处理中，固氮潜势没有明显的变化趋势。 长期 施肥处理对 土壤 AK 、 NO 3 N 及 pH 的改变 是 影响固氮潜势变化的最重要因素。
    (2)通过对高通量数据 分析 发现， 长期 施肥 (除 3 (NPK) 处理 )显著提高了固氮微生物的多样性，特别是 表征 物种 多样性 的 ACE 和 Chao 1 指数 。 固氮微生物多样性的变化同样具有明显的剂量效应， N 、 P 、 K 及 施肥总量与 ACE 和 Chao 1 指数数显著相关显著相关(P < 0.05)。在平衡施肥中，NPK施肥显著的提高了固氮微生物多样性，但是随着施肥剂量的增加，固氮微生物多样性逐渐降低。长期施肥对土壤养分和离子浓度的影响改变了土壤固氮微生物的多样性。DON、SOM和TN作为作为固氮微生物的可利用养分与其多样性呈正相关(P < 0.05)，而AK则是反应土壤溶液浓度升高，抑制了固氮微生物多样性(P < 0.05)。

    (3)固氮微生物的群落结构受长期施肥影响显著改变，群落间差异与N、P、K及施肥总剂量呈显著正相关(P < 0.05)。在平衡施肥中，群落异质性随着施肥剂量的增加而显著增加((P < 0.05)。非平衡施肥及有机肥处理中，群落异质性均高于空白处理的组内距离，但是四种处理之间无限制性差异。pH是影响是影响固氮微生物群落变化的重要因素。
     (4)通过对不同处理固氮微生物群落构建过程的研究发现，长期施肥导致了固氮微生物群落构建由决定性过程为为主导逐渐转变成以随机过程为主导，这种转变与施肥剂量，主要是N、P剂量明显相关。pH 及养分的提高是导致固氮微生物群落构建转变的最重要因素。