生物炭是生物质在缺氧条件下高温（>300℃）热解产生的一类具有孔隙度高、比表面积大、稳定性强的富碳型多功能材料,其在土壤肥力保持、质地改良及污染修复等方面的潜力被广泛关注。有关生物炭的土壤生态调控功能目前尚未形成统一定论,探索生物炭土壤输入的农学效应和生态响应特征,系统揭示其潜在功能及调控机制,对于农业合理利用生物炭具有积极意义。本研究采用土壤培养,结合qPCR检测及PLFAs分析等方法,观测不同原料生物炭、改性生物炭添加条件下,土壤真菌细菌群落结构、模式线虫活动及病原菌侵染行为的变化特征,探索其可能的作用机制。主要研究结果如下:（1）生物炭输入显著提高土壤pH值、电导率（EC）和铵态氮含量,降低了硝态氮含量。与不施用（CK:pH7.79）相比,pH升高至7.87-8.35,电导率增加1.17%-65.79%,作用大小表现为MBC（玉米秸秆生物炭）>PBC（花生壳生物炭）>BBC（竹屑生物炭）>ABC（杨木屑生物炭）。添加生物炭土壤铵态氮含量增加12.74%-159.2%,土壤硝态氮降低68.83%-78.02%。氧化与氮素负载改性,显著增强生物炭对土壤有机质及氮素养分的调节作用,与未改性生物炭相比,氧化改性生物炭（HPBC）和载氮生物炭（NPBC）施用分别显著提高土壤有机质含量5.8%-94.5%,8.9%-82.2%,其中,添加NPBC土壤全氮含量提高0.04⁰.34g·kg^-1,硝态氮、铵态氮含量分别增加提高11.28²7.72g·kg^-1,0.26¹.53g·kg^-1。（2）施用PBC、MBC和ABC对土壤微生物量、土壤细菌量有促进作用,但其增加幅度随生物炭浓度的升高呈现降低趋势,而添加BBC则会显著降低土壤微生物总量、土壤细菌量;PBC、MBC、ABC和BBC对土壤真菌/细菌比有显著的促进作用,适量添加生物炭(20.0、40.0、80.0 g·kg^-1)会促进真菌繁殖,但大量(160 g·kg^-1)添加PBC、BBC会显著抑制真菌生长;施入生物炭后,生物炭引起土壤酸碱度、土壤电导率等的指标变化是导致土壤细菌真菌群落变化的主要因素,适量施加ABC、PBC相比于BBC、MBC更有利于土壤细菌、真菌群落结构的发展。（3）生物炭显著抑制线虫的生长和繁殖,相对于无生物炭环境,线虫体长分别下降了8.7%-28.0%,后代数量下降了19.1%-41.21%,抑制效果表现为ABC>BBC>MBC>PBC。但四种生物炭对线虫没有剧烈的氧化毒性,其所含的挥发性物质或气味可刺激线虫嗅觉,线虫对其具有一定趋向性;PBC处理线虫差异表达基因数和特有基因数均低于ABC、BBC和MBC处理。ABC、BBC和MBC处理对线虫差异表达基因功能的影响基本相同,主要包括细胞代谢过程、初级代谢、氮素代谢、细胞组分生化合成、有机物的循环代谢等。PBC处理影响线虫差异表达基因的多肽生物合成与代谢、氮素和有机氮化物的代谢与合成、酰胺化合物的合成与代谢功。所有生物炭处理的线虫体内差异表达基因调控的代谢反应通路相同,perm、col、vit、rpl、rps等家族基因表达受影响显著,基因表达差异是线虫表型变化的原因之一。（4）土壤添加生物炭对番茄幼苗立枯病菌的侵染具有显著的阻控作用,较无生物炭处理,延迟番茄幼苗立枯病发病时间1-3天,降低发病番茄幼苗的AUMPC值,降低立枯丝核菌对番茄幼苗的侵染率,且生物炭低量(20、40 g·kg^-1)施用防控效果优于高量(80、160 g·kg^-1)处理。改性与未改性生物炭均在20 g·kg^-1施用量下对番茄幼苗立枯病防治防治效果最佳。HPBC和NPBC的效果由于PBC。