本文通过中国农业科学院湖南祁阳红壤试验站的“生土熟化”长期定位试验(始于1982年),主要研究了湖南地区三种典型母质(花岗岩母质,紫色土母质,第四纪红壤母质)以及每种母质经6种不同人为熟化措施(不施肥加地上部全部移除CKT、不施肥地上部全部还田CKR、施化肥加地上部全部移除NPKT、施化肥加地上部全部还田NPKR、施有机物料加地上部全部移除OMT、施有机物料加地上部全部还田OMR)的土壤理化性质、土壤微生物量,土壤酶活性及基于454高通量测序结果的土壤微生物群落,主要结果分述如下：1.不同熟化措施对土壤理化性质的影响试验结果表明,长期的人为熟化土壤能显著影响土壤理化性质。比较三种不同母质和相应熟化30年后的处理,土壤pH值均出现不同程度的下降,同时,土壤有机质,全氮,全磷,速效氮,速效钾含量均增加显著。比较6种不同熟化措施,其中施用化肥处理(NPKT和NPKR)养分含量增加量最显著,明显高于有机物料处理(OMT和OMR)和对照处理(CKT和CKR),但该处理土壤酸化也最为明显；施用有机物料处理(OMT和OMR)的速效钾含量明显高于对照处理(CKT和CKR),其它养分含量与对照处理(CKT和CKR)相比,差异并不十分显著,但土壤pH的下降程度要明显好于对照处理(CKT和CKR)。同种施肥处理下,地上部生物量全部移除(T)和全部归还(R)有着一定的差异,地上部全部归还(R)的土壤有机质和土壤全氮含量要高于地上部全部移除(T)。2.不同熟化处理对土壤微生物量和土壤酶活的影响土壤酶活测定结果表明人为熟化措施能显著地增加土壤微生物量,提高土壤酶活。其中,施用化肥(NPKT和NPKR)处理相比其他熟化方式,土壤微生物量增加幅度最为显著,其次为有机物料处理(OMT和OMR),对照处理(CKT和CKR)的增加幅度最小。同时,施用化肥处理(NPKT和NPKR)的土壤脲酶活性和土壤转化酶酶活性最高,明显高于母质。对照处理(CKT和CKR)和施用有机物料处理(OMT和OMR)的土壤脲酶和蔗糖酶活性与母质相比并无显著提高；土壤磷酸酶活性在不同土壤中变化不同,施化肥(NPKT和NPKR)处理不利于土壤磷酸酶活性的提高。3.不同熟化措施对土壤微生物群落的影n响454高通量测序结果表明,长期熟化对土壤微生物区系有显著影n响,不同熟化处理影响不同。长期熟化明显改变土壤细菌主要门类,使放线菌门和厚壁菌门的比例减少,酸杆菌门相对丰度明显增多。长期熟化可以提高土壤微生物多样性和丰富度,其中施有机物料(OMT和OMR)效果最好,其次为对照处理(CKT和CKR),施用化肥处理(NPKT和NPKR)效果最差。长期熟化改变细菌整体群落结构,不同施肥措施使细菌群落结构朝不同方向发展,但地上部生物还田与否,并无显著差异。同时,土壤细菌群落结构的发展与土壤环境因素改变密不可分。4.长期不施肥处理(CKT和CKR)对三种母质中氮素积累和微生物群落发育有促进作用。长期种植不施肥熟化后,土壤中nifH基因含量显著增加,且母质中的固氮细菌类群也得到发展。结果显示,母质不仅对土壤细菌的原始群落结构起优先选择作用,而且也决定着土壤细菌的丰富度和多样性,并影响细菌群落结构的发展方向。土壤氮素则作为影响细菌群落结构变化的最重要的因子,其在母质中的积累有利于打破土壤氮素限制,从而有助于细菌整体群落的发展。综合以上结果,长期的种植和施肥对三种土壤母质熟化均有促进作用,施用化肥有利于土壤母质快速培肥和养分增加,但从土壤微生物角度分析,长期施用化肥熟化土壤不利于可持续发展。因此,施有机物料为最佳熟化方案。同时在母质熟化初期,微生物整体区系变化受土壤氮素影响巨大,种植作物可以提高土壤固氮微生物数量和积累氮素,有利于微生物区系更好地发展。