为了阐明不同肥料长期施用对土壤微生物群落结构、有机碳累积以及土壤有机碳转化的微生物过程的影响，以中国科学院封丘农业生态实验站有机无机肥料长期施用定位试验地为研究对象，分析了不同肥料长期施用土壤有机碳含量、孔隙结构特征和微生物群落结构(以磷脂脂肪酸表征)的变化;利用团聚体分级方法，研究了土壤不同粒级团聚体中有机碳含量和微生物群落结构特征以及两者之间的关系;建立室内培养实验，通过添加13C-葡萄糖，利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱(GC-C-IRMS)分析技术，研究了土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFA)中13C含量的动态变化;利用同位素质谱分析技术，测定了外源有机碳在不同肥料长期施用土壤中的分解速率和在团聚体中的分布规律。　　有机无机肥长期施用定位试验始于1989年，包括不施肥(Control)、有机肥(CM)、有机肥氮和化肥氮各半(HCM)、化肥氮磷钾(NPK)、化肥氮磷(NP)、化肥氮钾(NK)、化肥磷钾(PK)七个处理。与1989年试验开始前相比，20年(1989～2009)不同肥料长期试验显著改变了土壤有机碳含量，CM和HCM处理土壤有机碳含量分别增加了172％和107％，化肥处理仅上升了17～56％，而Control处理则有下降趋势。与Control处理相比，施肥改变了土壤孔隙度和孔隙分布特征，导致土壤中氧气有效扩散系数显著降低，从Control土壤的5.19×10-6m2 s-1下降到CM处理的1.30×10-6m2 s-1。　　与Control处理相比，CM和HCM处理显著增加了土壤微生物生物量，其中CM、HCM和NPK显著增加了细菌生物量。所有施肥处理均显著提高了G+细菌含量，降低了放线菌数量。CM与NP处理显著降低了单不饱和PLFA(好氧菌)数量，而CM、HCM和NPK处理显著增加了饱和支链PLFA(厌氧菌)。在CM、HCM和NPK处理中，土壤好氧菌/厌氧菌(M/B)比值分别为0.42、0.68和0.87，显著低于Control处理。在施用有机肥的处理中，G+/G-细菌比值显著高于其他处理。相关分析表明，土壤有机碳累积速率与厌氧菌和G+细菌含量以及G+/G-细菌比值呈显著正相关，与放线菌含量和好氧菌/厌氧菌比值呈显著负相关，表明有机肥比化肥处理更有效地增加土壤有机碳的含量，降低了土壤氧气有效扩散系数，促进了G-细菌和厌氧菌生长。而G+细菌和厌氧菌的增加可能反过来又促进了有机碳的累积。所有施肥处理中放线菌含量的降低则有利于土壤难分解有机碳的累积。　　将Control、CM和NPK3个处理的土壤分成大团聚体(＞2000μm)、小团聚体(2000-250μm)、微团聚体(250-53μm)、粉砂(53-2μm)和粘粒(＜2μm)5个粒级。与Control处理相比，CM处理均衡地促进了各粒级团聚体中有机碳含量的增加，增加幅度为123～134％。NPK处理大团聚体和小团聚体中有机碳含量的增加幅度分别为89％和108％，其他粒级的增幅仅为40％左右。细菌比较均匀地分布在所有粒级团聚体中并以微团聚体为最高，真菌和放线菌主要集中在大团聚体和小团聚体。CM和NPK处理显著提高了团聚体中厌氧菌含量，降低了各粒级团聚体中好氧菌/厌氧菌比值，CM处理尤其如此。CM和NPK处理同时显著降低了大团聚体中真菌以及所有粒级团聚体中放线菌的含量，并且前者的降低幅度大于后者，使CM处理中难分解有机碳更易累积。各粒径团聚体中好氧菌/厌氧菌比值随粒级减小呈增加的态势，而CM和NPK土壤团聚体中有机碳增加率与好氧菌/厌氧菌比值呈负相关。因此，施肥促进大团聚体形成，更有利于有机碳的累积。CM处理团聚体中有机碳累积高于NPK处理，除更多有机物质输入外，还与好氧菌降低和厌氧菌增加有关。　　在Control、CM和NPK处理土壤中添加13C-葡萄糖进行培养，30天后，葡萄糖源13C在土壤中的残留率在不同处理土壤中存在显著差异，表现为:CM(53％)＞ NPK(41％)＞Control(28％)，表明CM处理可以更加有效地保留外源易分解有机碳。在土壤中，葡萄糖源13C首先被细菌利用，而真菌和放线菌分别到培养的第7和15天才开始利用葡萄糖源13C。CM处理中G+细菌、真菌和放线菌的13C量平均分别为0.381、0.056和0.030μg g-1，显著高于Control和NPK处理;相反，好氧菌的13C量平均仅为0.037μg g-1，显著低于Control和NPK处理。与Control和NPK处理相比，CM处理中低的好氧菌/厌氧菌比值和高的G+细菌生物量可以有效地减少葡萄糖源13C被矿化成13CO2，更多地被G+细菌同化并形成难分解有机质的前体，同时为真菌和放线菌提供更多的细菌源底物。　　在Control、CM和NPK处理土壤中添加13C-葡萄糖，在30天培养期内，13C-葡萄糖对不同施肥处理土壤有机碳分解均表现为正激发效应，以Control处理土壤为最高，激发效应为0.35，而CM和NPK处理土壤的激发效应分别为0.31和0.32。在30天的培养期内，将土壤进行团聚体分级后，Control和NPK处理土壤中13C的回收率随着培养时间的延续不断提高，而CM处理土壤中的回收率上升到第15天后则趋于稳定。整个培养期，不同施肥处理土壤中13C回收率表现为:CM＞CNPK＞ Control。3个处理土壤中，葡萄糖源13C在＞250μm粒级团聚体中含量在培养过程中不断下降，而＜53μm的粒级团聚体中则呈增加趋势，表明葡萄糖进入土壤后，在各粒级团聚体中存在着一个迁移和再分配的过程。