间作作为一种提高土地利用效率的种植模式,被广泛应用在农业生产中,具有增加作物生产力和提高资源利用效率等优势。目前关于间作体系的产量和养分利用优势虽然已有大量研究,但是关于东北黑土地区,氮素供应水平调控玉米/大豆间作体系生产力、养分利用效率以及与植物根系和根际微生物多样性变化相关性的研究还很少。本研究采用裂区设计的两年（2017-2018）田间定位试验,研究在不同施氮量下,玉米/大豆间作体系中,补偿和选择效应对间作生产力和养分获得优势的贡献,通过高通量测序的方法揭示种间互作驱动的根际微生物多样性变化,尤其是根系中菌根真菌多样性与根际土壤养分变化关系,从地上和地下两方面系统的研究施氮量影响玉米/大豆间作体系生产力和养分资源高效利用机制,为间作体系合理施肥和氮肥减施提供参考依据。主要研究结果如下:（1）施氮量显著影响玉米和大豆的籽粒产量,均在N3(300 kg N ha^-1)处理达到最大。间作显著影响体系的籽粒产量,在N0(0 kg N ha^-1)、N1(180 kg N ha^-1)、N2(240 kg N ha^-1)和N3(300 N kg ha^-1)处理比单作显著增加25.26%、23.28%、22.65%和12.71%。在4个施氮量处理下,体系籽粒产量的土地当量比（LER）均大于1,表明在不同施氮量下均具有明显产量优势,但是施氮量对LER无显著影响。（2）玉米和大豆的生物学产量受施氮量影响显著,但是与籽粒产量不同,玉米和大豆的生物学产量均在N2处理达到最大。成熟期的体系生物学产量LER只有在N0处理时大于1,在其他3个处理均小于1,施氮量对生物学产量LER值具有显著影响,该LER值随着施氮量的增加呈下降趋势。（3）施氮量显著影响间作体系氮、磷、钾的吸收总量,均在N3处理达到最大。在4个施氮量下,间作体系氮素吸收总量分别比单作增加10.42%、11.60%、13.81%和10.02%,其中N2处理的增加量最大。间作处理氮素和钾素的经济产量利用效率在4个施氮量处理分别比单作高12.08%、18.70%、20.05%、16.21%和19.67%、25.97%、29.94%、26.54%。氮和钾经济产量利用效率增加量在N2处理达到最大值,氮、磷和钾素生物学产量利用效率增加量在N3处理下最大。体系养分吸收量和利用效率对种植方式和施氮量的响应不同,养分吸收量和间作生物学产量养分利用效率相对于单作增加量均在N3处理下最大,而间作经济产量养分利用效率相对于单作增加量在N2处理最大。（4）玉米/大豆间作体系的生产力变化和养分获得优势来源于物种间的补偿和选择效应,间作体系中籽粒产量的变化受补偿效应和选择效应共同的影响;然而生物学产量的变化主要来源于正的选择效应,且受施氮量影响显著,当施氮量增加时,生物学产量的选择效应显著升高,最大值出现在N2处理。2017年补偿效应对籽粒产量的贡献率随着施氮量的增加而降低;与之相反,当施氮量增加时选择效应对籽粒产量的贡献率升高。（5）补偿效应和选择效应均对间作体系氮素吸收量的变化有影响,且随着施氮量的增加,补偿效应降低,选择效应升高。氮素吸收量的补偿效应和选择效应均在N2处理时达到最大值,分别为19.11和8.41。间作体系磷素吸收量的变化主要是受正的选择效应的作用、钾素吸收量的变化是补偿效应和选择效应共同作用的结果,且磷和钾吸收量的选择效应均在N2处理达到最大,分别为5.85和7.92。补偿和选择效应对间作体系不同养分吸收量的贡献不同。（6）施氮量显著降低了玉米根际土壤和根系丛植菌根真菌（AMF）的alpha（α）多样性,但对大豆根际土壤和根系α多样性均无显著影响。间作对玉米根际土壤和根系AMF的α多样性无显著影响,但使大豆根际土壤AMF的α多样性显著升高。在属水平下,玉米根际土壤和根系中,Glomus＿f＿Glomeraceae为AMF的优势菌群,其相对丰度最高;与根系多样性相反,玉米根系中Glomus＿f＿Glomeraceae的相对丰度随施氮量的增加显著升高。Mental test分析结果表明,玉米根际土壤和根系AMF群落结构与根际土壤全氮TN（p=0.037、p=0.006）、碱解氮AN（p=0.001、p=0.001）含量显著相关,大豆根系AMF群落结构与根际土壤有机质OM（p=0.031）、碱解氮AN（p=0.032）和氮磷比N:P（p=0.044）显著相关。玉米/大豆间作种间相互作用显著降低大豆根际土壤AN含量,导致大豆根际土壤AMF多样性显著升高。（7）间作显著降低玉米根际土壤氨氧化古菌（AOA）和氨氧化细菌（AOB）的α多样性,使大豆根际土壤AOA的α多样性显著升高。当施氮量增加时,大豆根际土壤AOB的α多样性显著升高,N2处理显著高于N0和N1处理。玉米和大豆根际土壤中AOA在属水平上Nitrososphaera菌群的相对丰度均受施氮量影响显著,随着施氮量的增加而显著升高。Mental test结果表明,大豆根际土壤AOA的群落结构与土壤中碱解氮AN（p=0.050）含量呈显著相关性,间作后由于大豆根际土壤碱解氮含量显著下降,土壤养分含量的变化使大豆根际土壤AOA的α多样性显著高于单作。玉米和大豆根际土壤中,AOB在属水平上的优势菌种Nitrosospira受施氮量影响显著,随着施氮量的增加而升高,间作玉米和间作大豆根际土壤中Nitrosospira相对丰度均显著高于单作处理。Mental test结果表明,玉米根际土壤AOB群落结构与土壤全氮TN（p=0.021）和碱解氮AN（p=0.001）含量显著相关,间作体系种间互作使玉米根际土壤全氮和碱解氮含量显著高于单作,导致间作处理AOB多样性降低,但是优势菌种相对丰度升高。（8）通过结构方程模型综合分析表明,施氮量对土壤养分、菌根侵染率、根际土壤和植物根系AMF群落结构均有直接正效应,对根际土壤AOA和AOB群落结构为直接负效应。间作显著影响根际土壤微生物多样性和群落结构,间作种植方式和根际土壤AMF群落结构对菌根侵染率有直接和显著影响（p<0.05）,土壤养分和根际土壤AMF群落结构对根际土壤AOB群落结构有直接和显著影响（p<0.05）,菌根侵染率和根际土壤AMF群落结构对根际土壤AOB群落结构为直接正效应,对根际土壤AOA群落结构为负效应,根际土壤AOA群落结构对根际土壤AOB群落结构为直接负效应。玉米/大豆间作具有明显的生产力和养分吸收优势,通过补偿和选择效应的生态学机制发现施氮量能够调控作物间的相互作用。种间互作导致的土壤养分变化影响地下部分AMF、AOA和AOB的多样性和群落结构,同时这些微生物之间的相互作用也会影响彼此的群落结构。