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基于我国南方酸性土壤磷素生物有效性较低的现状，合理利用土壤解磷微生物资源具有重要的现实意义。在土壤生态系统中，解磷微生物受诸多因素影响，其中施肥尤为突出。然而，在酸性农田土壤中，施肥方式对土壤phoC（编码酸性磷酸酶基因）和phoD（编码碱性磷酸酶基因）解磷细菌丰度、群落组成和功能的影响及其主导因素尚不明确。此外，酸性土壤中phoC解磷细菌种类的区域分布和群落结构特征等基础数据还十分匮乏。因此，本论文首先通过对我国南方典型酸性土壤区大范围的土壤-植物调查，明确酸性土壤中限制植物和微生物生长的关键因素、以及phoC解磷细菌群落组成和主要驱动因子;再重点基于湖南祁阳长期定位施肥样地，探究了化学肥料处理、石灰和有机物料添加、以及有机肥用量对phoC和phoD解磷细菌群落特征的影响，以此试图阐明酸性土壤中施肥方式对phoC和phoD解磷细菌群落特征的影响机制。获得的主要结果如下:
(1)在浙江、江西、湖南、广东四省区采集了51个土壤样品和207个植物样品。分析结果表明，土壤磷素有效性是限制植物和细菌生长的关键因素。土壤酸性磷酸酶(ACP)活性显著高于碱性磷酸酶(ALP)活性，暗示酸性土壤中phoC解磷细菌在矿化有机磷方面具有重要作用。ACP活性与phoC基因丰度密切正相关，且两者均受土壤有效磷(AP)、总碳(TC)和总氮(TN)的影响。在群落组成方面，phoC解磷细菌优势菌属主要包括Cupriavidus（贪铜菌属）、Stenotrophomonas（寡养单胞菌属）和Xanthomonas（黄单胞菌属）。在一系列群落结构驱动因素中，土壤理化性质比土地利用方式、采样地点和土壤母质更为重要，其中氮(N)相关变量(NO3--N、NH4+-N、和C/N)是主要驱动因子。因此，在我国南方酸性土壤区，phoC解磷细菌应该在提高磷素有效性方面具有重要作用，其功能和群落组成主要受土壤养分的调控。
(2)针对化学施肥方式，选取27年长期定位试验样地中5个施肥处理:不施肥对照(CK)、化学氮磷肥(NP)、化学氮钾肥(NK)、化学磷钾肥(PK)和化学氮磷钾肥(NPK)。相比CK，NP和NPK处理提高ACP和ALP活性，然而NK处理降低ALP活性，说明化学肥料施用方式影响土壤磷酸酶活性。基于荧光定量和高通量测序分析结果，phoC和phoD基因丰度和多样性指数在不同处理间存在显著差异。两种解磷细菌群落组成均在无氮肥处理（CK和PK）和氮肥处理（NP、NK和NPK）之间存在显著分异，说明氮肥显著影响解磷细菌群落组成。随机森林模型分析表明，土壤TC、AP、群落组成和网络聚集系数均显著影响ACP和ALP活性。对于群落中的优势菌属，phoC解磷细菌中的Stenotrophomonas（寡养单胞菌）和phoD解磷细菌中的Variibacter（变杆菌属）的作用不仅贡献于ACP和ALP活性，而且在相应的群落网络中也是关键物种。并且这些物种与土壤TC和AP呈显著正相关。因此，同时施用化学氮和磷肥提高土壤磷酸酶活性，受施肥影响的土壤TC和AP主要通过影响群落组成，尤其是个别属的丰度来提高磷酸酶活性。
(3)针对石灰和有机物料添加施肥方式，选取27年长期定位试验样地中的7个施肥处理:不施肥对照(CK)、化学氮磷钾肥(NPK)、NPK+石灰(NPKCa)、NPK+秸秆还田(NPKS)、NPKS+石灰(NPKSCa)、NPK+有机肥(NPKM)、和仅施有机肥(M)。相比CK处理，NPK、NPKCa、NPKSCa、NPKM和M处理均提高ACP和ALP活性，而NPKS处理只提高ACP活性，其中有机肥处理效果最好。基于荧光定量和高通量测序分析结果，phoC和phoD基因丰度和多样性指数在不同处理间存在显著差异。两种解磷细菌群落组成均在CK、NPK及配施秸秆或石灰(NPK、NPKCa、NPKS和NPKSCa)、有机肥处理(NPKM和M)间存在明显分异，说明施肥方式显著影响解磷细菌群落组成。随机森林模型分析表明，TC、TN和phoC基因丰度均显著影响ACP活性，而C/P、总磷(TP)、phoD基因丰度和群落组成均显著影响ALP活性。对于群落中的优势菌属，phoD解磷细菌中的Pleomorphomonas和Sinorhizobium（中华根瘤菌属）不仅贡献于ALP活性，而且在相应的网络中也是关键物种。可见，长期施用有机肥可显著提高酸性土壤磷酸酶活性，而ACP和ALP活性的驱动因素明显不同。
(4)由于有机肥的明显作用，针对其施用量，选取10年长期定位试验样地中的4个处理:NPK以及配施有机肥处理(15Mg ha-1，NPKM1;30Mg ha-1，NPKM2;45Mg ha-1，NPKM3)。相比NPK处理，有机肥施用提高ACP和ALP活性及phoC和phoD基因拷贝数，其中NPKM3处理为最高。基于高通量测序分析结果，phoC和phoD基因多样性指数在不同处理间存在显著差异。两种解磷细菌群落组成均在NPK处理和NPK配施有机肥处理(NPKM1、NPKM2和NPKM3）间存在明显分异。随机森林模型分析表明，土壤pH、TP、phoC基因丰度和多样性均显著影响ACP活性，而pH、TP、phoD基因丰度和群落组成均显著影响ALP活性。phoD解磷细菌中的优势菌属Pleomorphomonas主要贡献于ALP活性。可见，有机肥施用量影响解磷细菌的功能，ACP和ALP活性的驱动因素表现些许不同。
(1)在浙江、江西、湖南、广东四省区采集了51个土壤样品和207个植物样品。分析结果表明，土壤磷素有效性是限制植物和细菌生长的关键因素。土壤酸性磷酸酶(ACP)活性显著高于碱性磷酸酶(ALP)活性，暗示酸性土壤中phoC解磷细菌在矿化有机磷方面具有重要作用。ACP活性与phoC基因丰度密切正相关，且两者均受土壤有效磷(AP)、总碳(TC)和总氮(TN)的影响。在群落组成方面，phoC解磷细菌优势菌属主要包括Cupriavidus（贪铜菌属）、Stenotrophomonas（寡养单胞菌属）和Xanthomonas（黄单胞菌属）。在一系列群落结构驱动因素中，土壤理化性质比土地利用方式、采样地点和土壤母质更为重要，其中氮(N)相关变量(NO3--N、NH4+-N、和C/N)是主要驱动因子。因此，在我国南方酸性土壤区，phoC解磷细菌应该在提高磷素有效性方面具有重要作用，其功能和群落组成主要受土壤养分的调控。
(2)针对化学施肥方式，选取27年长期定位试验样地中5个施肥处理:不施肥对照(CK)、化学氮磷肥(NP)、化学氮钾肥(NK)、化学磷钾肥(PK)和化学氮磷钾肥(NPK)。相比CK，NP和NPK处理提高ACP和ALP活性，然而NK处理降低ALP活性，说明化学肥料施用方式影响土壤磷酸酶活性。基于荧光定量和高通量测序分析结果，phoC和phoD基因丰度和多样性指数在不同处理间存在显著差异。两种解磷细菌群落组成均在无氮肥处理（CK和PK）和氮肥处理（NP、NK和NPK）之间存在显著分异，说明氮肥显著影响解磷细菌群落组成。随机森林模型分析表明，土壤TC、AP、群落组成和网络聚集系数均显著影响ACP和ALP活性。对于群落中的优势菌属，phoC解磷细菌中的Stenotrophomonas（寡养单胞菌）和phoD解磷细菌中的Variibacter（变杆菌属）的作用不仅贡献于ACP和ALP活性，而且在相应的群落网络中也是关键物种。并且这些物种与土壤TC和AP呈显著正相关。因此，同时施用化学氮和磷肥提高土壤磷酸酶活性，受施肥影响的土壤TC和AP主要通过影响群落组成，尤其是个别属的丰度来提高磷酸酶活性。
(3)针对石灰和有机物料添加施肥方式，选取27年长期定位试验样地中的7个施肥处理:不施肥对照(CK)、化学氮磷钾肥(NPK)、NPK+石灰(NPKCa)、NPK+秸秆还田(NPKS)、NPKS+石灰(NPKSCa)、NPK+有机肥(NPKM)、和仅施有机肥(M)。相比CK处理，NPK、NPKCa、NPKSCa、NPKM和M处理均提高ACP和ALP活性，而NPKS处理只提高ACP活性，其中有机肥处理效果最好。基于荧光定量和高通量测序分析结果，phoC和phoD基因丰度和多样性指数在不同处理间存在显著差异。两种解磷细菌群落组成均在CK、NPK及配施秸秆或石灰(NPK、NPKCa、NPKS和NPKSCa)、有机肥处理(NPKM和M)间存在明显分异，说明施肥方式显著影响解磷细菌群落组成。随机森林模型分析表明，TC、TN和phoC基因丰度均显著影响ACP活性，而C/P、总磷(TP)、phoD基因丰度和群落组成均显著影响ALP活性。对于群落中的优势菌属，phoD解磷细菌中的Pleomorphomonas和Sinorhizobium（中华根瘤菌属）不仅贡献于ALP活性，而且在相应的网络中也是关键物种。可见，长期施用有机肥可显著提高酸性土壤磷酸酶活性，而ACP和ALP活性的驱动因素明显不同。
(4)由于有机肥的明显作用，针对其施用量，选取10年长期定位试验样地中的4个处理:NPK以及配施有机肥处理(15Mg ha-1，NPKM1;30Mg ha-1，NPKM2;45Mg ha-1，NPKM3)。相比NPK处理，有机肥施用提高ACP和ALP活性及phoC和phoD基因拷贝数，其中NPKM3处理为最高。基于高通量测序分析结果，phoC和phoD基因多样性指数在不同处理间存在显著差异。两种解磷细菌群落组成均在NPK处理和NPK配施有机肥处理(NPKM1、NPKM2和NPKM3）间存在明显分异。随机森林模型分析表明，土壤pH、TP、phoC基因丰度和多样性均显著影响ACP活性，而pH、TP、phoD基因丰度和群落组成均显著影响ALP活性。phoD解磷细菌中的优势菌属Pleomorphomonas主要贡献于ALP活性。可见，有机肥施用量影响解磷细菌的功能，ACP和ALP活性的驱动因素表现些许不同。