农业生态系统是地球上最大的人工生态系统,可提供全球66%的粮食供应。土壤微生物是用于碳和营养循环的发动机。然而,雨养农业生态系统中的受精和种植模式介导的土壤微生物群落结构以及碳和氮转化的驱动机制尚不清楚。该研究是在中国山西省的Changwu农业生态实验站进行的。设计了七种不同的施肥和种植模式。使用磷酸盐脂肪酸(PLFAS)来探索受精和镀层模式对土壤微生物群落结构的影响以及与土壤碳和氮的关系。结果表明,处理之间的土壤物理和化学特性存在显着差异。有机肥料显着增加了土壤碳和氮,并减少了土壤pH值。小麦和玉米旋转处理中总PLFA和微生物基团的含量最高。与种植模式的变化相比,有机肥料对PLFA含量和土壤生态过程的影响更大。土壤微生物群落结构与土壤有机碳(SOC),总碳(TC),总氮(TN)和总磷(TP)具有显着正相关。与施用NP肥料相比,使用有机肥料显着提高了土壤呼吸率和矿化氮含量,同时降低了土壤微生物生物量碳(MBC)。相关分析表明,土壤呼吸与SOC和TP显着相关,并且矿化氮与SOC,硝酸盐氮,TN和MBC显着呈正相关。结构方程模型(SEM)表明,土壤呼吸速率受到TC的显着积极影响,并受到SWC的负面影响,并解释了63%,而矿化氮显着受到TN的影响,并解释了总方差的55%。