内蒙古黄土高原秸秆利用率低,秸秆还田氮肥配施不合理等现实问题是造成该地区农业资源浪费和农田可持续生产力下降的重要因素。随着秸秆还田技术的推广,在秸秆还田的基础上如何调控和优化氮素施用从而保证秸秆资源的高效利用已成为该区域农业研究热点。本研究采用秸秆还田配施氮肥的技术手段,通过连续2年的田间试验,对比分析了氮肥习惯施用（FN）、氮肥习惯施用配合秸秆还田（FNS）、氮肥高量施用配合秸秆还田（HNS）、氮肥后肥前移施用（RN）、氮肥后肥前移施用配合秸秆还田（RNS）5种不同耕作措施对玉米农田土壤碳库固持、土壤氮素积累、土壤酶活性、植株物质积累、叶片光合性能及产量的影响,阐明土壤碳氮的协同增效机制及其变化规律,揭示秸秆还田与氮肥运筹对土壤碳氮提升的作用机制,为内蒙古黄土高原玉米秸秆高效还田技术研发提供科学依据。结果如下:1、秸秆还田与氮肥运筹对土壤活性碳组分影响较大,土壤总有机碳影响无差异。与对照FN相比,HNS处理显著增加了土壤可溶性有机碳含量,RNS处理土壤易氧化有机碳含量增加了12.68～21.53%,土壤微生物量碳含量增加了7.40～8.10%,氮肥后肥前移施用配合秸秆还田可增加土壤有机碳的有效性。2、秸秆还田条件下不同氮肥运筹方式对土壤氮素影响较大,HNS处理土壤全氮、碱解氮和微生物量氮含量显著提高,RNS处理可达到HNS处理氮素提升水平,且氮肥前移施用配合秸秆还田可增加耕层土壤硝态氮、铵态氮积累量,显著减少矿质氮的淋失。3、秸秆还田与氮肥运筹显著增加了土壤酶活性,RNS处理土壤过氧化氢酶、土壤脲酶、土壤蔗糖酶、土壤碱性磷酸酶活性较对照FN分别提20.66%～27.81%、19.12%～22.54%、34.69%～39.14%和30.44%～45.53%。氮肥后肥前移施用配合秸秆还田土壤酶活性优于氮肥习惯施用配合秸秆还田,且可达到氮肥高量配施水平。4、秸秆还田与氮肥运筹促进了玉米生长,提高了玉米地上部干物质量积累和叶面积指数,但各耕种方式对玉米株高影响无差异,RNS处理玉米叶片光合性能提升显著,不还田处理RN与FN处理无显著性差异,各处理间叶片水蒸气压亏缺差异不显著。5、在产量和氮肥利用率方面,FNS、HNS、RNS处理较对照FN分别提高3.20～5.30%、10.93～18.10%、11.41～20.07%,氮肥后肥前移施用配合秸秆还田玉米产量可达到高量氮肥配施水平,且氮肥的常量投入即可获得较高的氮肥偏生产力。综上所述,秸秆还田与氮肥运筹可显著提升土壤碳氮含量,增加土壤碳库的有效性和土壤氮素积累,提高土壤酶活性,同时可促进作物生长和提高作物产量。尤以氮肥后肥前移施用配合秸秆还田表现最好,可作为内蒙古黄土高原节氮、稳产、增效秸秆还田模式。