由于施肥和除草剂的大量施用，高产区农田的生态系统是生产力降低、生物多样性降低和土壤环境恶化严重的地区。土壤微生物和线虫作为土壤生物，参与土壤碳氮磷硫循环，对土壤肥力起着重要作用，常被认为是检测土壤属性变化的敏感标记。而且微生物和线虫群落构成可以用来评定土壤肥力和健康水平。本研究采用盆栽模拟实验，进行施肥和杂草多样性处理，研究施肥对土壤微生物和线虫群落结构的影响，以及增加杂草多样性对土壤微生物群落结构的影响。我们基于磷脂脂肪酸分析来评估施化肥和增加杂草多样性对冬小麦土壤微生物和线虫群落构成的影响及作用机制，阐明施肥和杂草与土壤生物学的关系。施肥实验设计如下：实验包括4个处理，(1)施磷肥（SP），（2）施氮肥（SN），（3）施氮磷肥（NP），（4）对照(CK,无施肥)，结果表明：施肥对土壤养分含量有较大的影响，当施用磷肥后土壤速效磷含量显著提高，当施用氮肥后土壤氨基氮含量显著提高，氮磷交互作用显著降低了土壤pH。氮，磷和氮磷交互作用显著影响微生物群落构成。仅施氮肥没有显著影响总微生物量，却显著增加了革兰氏阴性菌生物量，显著降低了真菌生物量，在2012年，仅施氮肥没有显著影响总线虫多度，但在2013年，却显著降低了总线虫多度；仅施氮肥显著降低了食细菌线虫和植食性线虫多度，而对其它营养类群无显著影响。仅施磷肥没有显著改变总微生物生物量，但在2012年，却显著增加了革兰氏阳性菌生物量，而革兰氏阴性菌生物量没有显著改变；在2013年，仅施磷施肥降低了放线菌脂肪酸标记16:010Me和18:010Me生物量。仅施磷肥对线虫无显著影响。氮磷的交互作用显著增加了真菌生物量；各类群微生物生物量在施氮磷处理中最大，施氮磷处理中又出现一些新的脂肪酸标记，如16:02OH,18:3ω6c和19:1ω11c。施氮磷对线虫无显著影响。这表明氮磷交互作用提高的土壤肥力，增加了微生物生物量和多样性。杂草多样性设计如下：实验采用施肥作为主因素、杂草多样性作为次因素的裂区实验设计，化肥和有机肥两个施肥处理，杂草多样性设为0、1、2、4种杂草多样性处理。结果表明：施有机肥能较大的增加土壤微生物量和增加土壤养分。在施化肥和有机肥两种处理中，增加杂草多样性显著增加了土壤碳氮比和pH值，碳氮比都是在4种杂草多样性处理中最高，分别为10.08和13.51。施化肥处理中，增加杂草多样性显著影响真菌和细菌比，真菌和细菌比在4种杂草多样性处理中最大，显著高于0、1、2种杂草多样性处理；真菌和菌根真菌生物量在1种杂草多样性处理中最低（1.0nmol/g干土和0.4nmol/g干土），在4种杂草多样性处理中最高（1.3nmol/g干土和0.6nmol/g干土），且两处理间有显著性差异。在施有机肥处理中，增加杂草多样性显著影响阳性菌和阴性菌比，阳性菌和阴性菌比在0种杂草多样性处理中最低，显著低于1、2、4种杂草多样性处理；菌根真菌生物量在1种杂草多样性处理中最低（1.5nmol/g干土），显著低于4种杂草多样性处理（1.8nmol/g干土）。在两个施肥处理中，土壤碳氮比与各类群微生物量显著相关，杂草多样性通过改变土壤碳氮比改变微生物群落构成，并且微生物群落结构转变方式不同。施化肥处理中增加杂草多样性显著增加了真菌和细菌比，提高了土壤生态系统稳定性；而在肥沃的有机肥处理中，增加杂草多样性显著增加了阳性菌和阴性菌比、pH值。对含1种杂草多样性处理进行方差分析，结果表明在含有豆科、菊科、禾本科和十字花科杂草物种处理中，物种专一性对土壤微生物量和类群比都无显著影响。因此，是物种多样性而不是物种专一性影响微生物群落构成。建议在农田中施有机肥，以增加土壤微生物量；在施化肥农田中要保持一定的杂草多样性，用于调节土壤微生物群落结构，改善土壤生态系统。因此，及时把握农田生态系统施肥和杂草多样性下土壤生物动态，探讨土壤生物在维持农田土壤生态系统稳定性中的生态功能，揭示植物-土壤-土壤生物的相互作用及反馈机制，对于农田土壤生态系统健康发展具有重要的实践和理论意义。