本论文以建于1990年的湖南祁阳长期有机无机定位试验为平台,选择不施肥、无机肥及有机肥无机配施三个处理,利用土壤化学、土壤酶学结合同位素DNA超高速离心、实时荧光定量和高通量测序技术,研究了长期施用有机肥和无机肥红壤中¹³C玉米秸秆及其主要组分¹³C纤维素和¹³C木质素的降解速率及其降解过程中的关联微生物。取得的主要研究结果如下:1、结果表明,长期施肥改变了土壤的pH、养分循环和微生物的群落结构与功能,有机肥提高土壤的pH,而无机肥降低土壤pH;长期施用有机肥增加细菌与真菌种群丰度,无机肥增加了真菌种群丰度,但是对细菌的种群丰度影响不大。2、加秸秆的微生物群落冗余分析表明,多酚氧化酶与细菌群落结构显著正相关,葡萄糖苷酶、纤维素酶、多酚氧化酶和土壤呼吸与真菌群落结构显著正相关。各施肥处理对秸秆有降解作用的微生物从大到小排列,不施肥的细菌门水平主要有:变形菌门、拟杆菌门;目水平为:鞘脂单胞菌目、黄单胞菌目、伯克氏菌目、鞘脂杆菌目、α-变形菌目。真菌门水平主要是:子囊菌门;目水平为:粪壳菌目。无机肥的细菌门水平主要有:放线菌门、绿弯菌门;目水平为:黄单胞菌目、放线菌目、纤线杆菌目。真菌门水平主要是子囊菌门;目水平为:肉座菌目、散囊菌目。有机肥的细菌门水平主要有:变形菌门;目水平为:黄单胞菌目、放线菌目、鞘脂单胞菌目、伯克氏菌目、α-变形菌目。真菌门水平主要是:子囊菌门;目水平为:粪壳菌目。3、加入纤维素的微生物群落冗余分析表明,多酚氧化酶、葡萄糖苷酶、土壤呼吸与细菌群落结构显著正相关;葡萄糖苷酶、纤维素酶和土壤呼吸与真菌群落结构显著正相关。各施肥处理对纤维素有降解作用的微生物从大到小排列,不施肥的细菌门水平主要有拟杆菌门、放线菌门、变形菌门;目水平为:鞘脂杆菌目、放线菌目、伯克氏菌目、Granulicella目、根瘤菌目。真菌门水平主要是子囊菌门;目水平为:散囊菌目、未培养的子囊菌目、粪壳菌目、未培养的粪壳菌目。无机肥的细菌门水平主要有:变形菌门、放线菌门;目水平为:伯克氏菌目、放线菌目、黄单胞菌目、Terriglobus目、鞘脂单胞菌目。真菌门水平主要是子囊菌门;目水平为:散囊菌目。有机肥的细菌门水平主要有:拟杆菌门、放线菌门、变形菌门;目水平为:鞘脂杆菌目、放线菌目、伯克氏菌目、根瘤菌目。真菌门水平主要是子囊菌门;目水平为:粪壳菌目、未培养的子囊菌目。4、加入木质素的微生物群落冗余分析表明,葡萄糖苷酶、纤维素酶与细菌群落结构显著正相关;多酚氧化酶、葡萄糖苷酶、纤维素酶和土壤呼吸与真菌群落结构显著正相关。各施肥处理对木质素有降解作用的微生物从大到小排列,不施肥的细菌门水平主要有:放线菌门、变形菌门、拟杆菌门;目水平主要有:放线菌目、伯克氏菌目、鞘脂杆菌目、鞘脂单胞菌目、Granulicella目。真菌门水平主要是子囊菌门;目水平主要有:柔膜菌目、肉座菌目、散囊菌目。无机肥的细菌门水平主要有:放线菌门;目水平主要有:放线菌目、黄单胞菌目、伯克氏菌目、Granulicella目、酸微菌目、电杆菌目、着色菌目、鞘脂单胞菌目、Acidipila目、Terriglobus目。真菌门水平主要是子囊菌门;目水平主要有:格孢腔菌目、粪壳菌目。有机肥的细菌门水平主要有:拟杆菌门、放线菌门;目水平主要有:鞘脂杆菌目、放线菌目、伯克氏菌目、电杆菌目。真菌门水平主要是子囊菌门、接合菌门;目水平主要有:肉座菌目、粪壳菌目、未培养的子囊菌目。