土壤养分是制约植被恢复和土地生产力提升的重要因素,我国黄土区土质疏松、降雨集中,水土流失极为严重,导致土壤养分处于较低水平,合理提高该地区土壤养分含量对促进生态改善和提高农业生产有着显著意义。土壤动物作为陆地生态系统的重要组成部分,对生态系统的物质循环、能量流动以及土壤结构的形成具有重要作用。蚯蚓作为最常见的大型土壤动物之一,其通过调整土壤结构、土壤微环境及土壤微生物群落进而影响土壤养分的作用已得到广泛证实,但蚯蚓活动对黄土区土壤养分动态的影响有待进一步明确。基于此,本研究通过野外调查、田间小区试验及室内土柱模拟实验等手段,初步探究了典型黄土区不同土地利用类型下蚯蚓的数量和群落分布特征,及其影响因素;以不同生态型蚯蚓优势种为对象,研究了蚯蚓活动对土壤养分的影响及其通过改变土壤微生物和酶活性影响土壤养分动态的机理;结合该地区广泛应用的农田管理措施——秸秆还田,进一步探究了玉米农田土壤磷吸附解吸特性对蚯蚓添加与秸秆还田的响应特征;重点关注了蚯蚓粪添加对典型土壤（黄绵土、黑垆土、风沙土）团聚体及其结合碳的数量与稳定性特征,初步研究了蚯蚓粪施用量对土壤有机碳及团聚体结合碳的影响。主要结果如下:1.在9种不同土地利用类型（天然林地、人工林地、天然灌木林地、人工灌木林地、天然草地、人工草地、农田、果园、撂荒地）中共鉴定出7种蚯蚓,隶属于3科6属。蚯蚓生物量、密度及Shannon-Wiener多样性指数、物种丰富度指数和Pielou多样性指数在天然的林地、灌木林地和草地中显著高于其他存在人为活动扰动的土地。进一分析发现蚯蚓密度、生物量和Shannon-Weiner指数与土壤有机碳、全氮、微生物量碳氮等土壤理化性质密切相关,表明蚯蚓数量和群落分布特征在一定程度上可反映土壤质量。计算各土地利用类型的土壤退化指数,发现其与蚯蚓密度、生物量和多样性指数等均呈显著的线性相关关系,退化程度低较低的土地中蚯蚓数量和多样性显著高于退化程度较高的土地。2.不同生态型蚯蚓处理均提升了微生物数量和酶活性,使土壤中有机碳、全效氮磷钾养分和速效氮磷钾养分显著增加,改善了两种秸秆施用处理下玉米的生长状况。然而,不同生态型蚯蚓的促进效果存在差异,且与秸秆施用方式密切相关。在秸秆深埋还田方式下,各生态型蚯蚓处理对微生物数量和酶活性的提高作用表现为:表栖内栖蚯蚓混合处理＞表-内栖蚯蚓处理＞表栖蚯蚓处理,表栖内栖蚯蚓混合处理土壤的蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性较无蚯蚓处理分别提高了8.6%～38.5%、5.8%～33.7%、13.7%～32.4%和8.1%～36.2%;土壤细菌、放线菌和真菌的含量则分别增加了21.8%～37.7%、11.7%～43.6%和46.2%～58.1%。在秸秆覆盖还田方式下,表栖蚯蚓处理中0～10 cm土层的养分含量、酶活性和微生物含量增长最显著,其蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性较对照分别增加了15.7%～21.2%、7.8%～24.6%、13.1%～16.7%和8.8%～18.6%,土壤细菌、放线菌和真菌的含量分别增加了25.7%～30.9%、9.5%～42.1%和44.9%～51.6%。结果表明,在农田中添加蚯蚓结合秸秆还田措施可有效改善土壤养分水平,而不同生态型蚯蚓的作用与秸秆还田方式有密切关系。3.揭示了蚯蚓添加、秸秆还田及其交互作用对土壤磷吸附-解吸特性的影响。仅添加蚯蚓或秸秆还田分别使最大磷吸附量、磷吸附亲和常数和最大缓冲容量降低2.4～5.4%、8.3～11.1%和2.2～15.9%,蚯蚓活动在秸秆还田条件下能有效降低土壤对磷的吸附能力,提高土壤对磷的解吸能力,从而提高土壤有效磷含量,且秸秆还田对磷吸附解吸的影响更为显著;而同时添加蚯蚓和秸秆则可使上述参数降低8.3%、13.9%和26.3%。此外,蚯蚓添加和秸秆还田还使土壤的易解吸磷、标准磷需求量和磷饱和度分别增加了15.6%～44.3%、13.1%～23.1%和4.4%～16.5%。分析不同处理中土壤有机碳、游离Fe2O3含量、CaCO3含量、土粒比表面积与磷吸附和解吸特性的关系,发现土壤有机碳可以解释磷吸附和解吸过程变化量的14.7%,是最主要的影响因子。4.黄绵土（CS）、黑垆土（DS）、风沙土（AS）中＜0.25mm和0.25～0.5 mm团聚体数量在施用蚯蚓粪后显著降低,＞0.5 mm的各粒级团聚体数量增加,说明蚯蚓粪有利于土壤中大团聚体的形成。与未施用蚯蚓粪处理相比,施用蚯蚓粪可使粒径＜0.25 mm、0.25～0.5 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～5 mm和＞5 mm团聚体结合碳含量分别增加13.4%～58.3%、14.4%～51.1%、17.9%～45.3%、16.7%～62.4%、18.4%～43.3%和19.8%～62.9%。不仅如此,土壤重组有机碳、碳酸钙和交换性钙含量在施用蚯蚓粪后分别提高14.5%～69.4%、12.8%～51.9%和33.3%～63.2%。与大团聚体相比,微团聚体的碳酸钙含量较高,但轻组有机碳与重组有机碳的比值较小,说明施用蚯蚓粪对微团聚体中有机碳稳定性的改善作用大于大团聚体。三种土壤的对比分析表明:施用蚯蚓粪后,风沙土的团聚体稳定性和团聚体结合碳稳定性均优于黄绵土和黑垆土。5.进一步对不同蚯蚓粪施用量下（0、1%、3%和5%）黄绵土、黑垆土和风沙土中团聚体及其结合碳的数量和稳定性的研究结果表明:1～5%用量蚯蚓粪使CS和DS中≤0.25 mm团聚体含量显著降低了9.2%～24.7%和7.0%～21.3%;但AS中该粒级团聚体仅在3%和5%用量下有显著改变,减少了25.9%～34.0%。3%用量蚯蚓粪显著提高了CS、DS和AS水稳性团聚体总量和团聚体的平均重量直径、几何平均直径和＞0.25 mm团聚体含量,但用量增加至5%后效果未进一步改善。施用1%～5%用量蚯蚓粪可使土壤有机碳升高17.9%～66.9%,同时也提高了各级团聚体结合碳含量。1～5%用量蚯蚓粪可使CS和DS中≤0.25 mm团聚体对总有机碳贡献率降低21.4%～41.1%和15.7%～20.4%,在AS中反而提高了6.7%～10.7%,但3%和5%用量处理间没有显著差异。三种土壤各级团聚体易氧化碳含量随蚯蚓粪施用量的增加而增大。综合考虑土壤团聚体和有机碳对蚯蚓粪施用量的响应可知,3%用量蚯蚓粪即可有效提升土壤团聚体和有机碳稳定性。研究结果有助于进一步明确蚯蚓活动对黄土区土壤养分循环过程的影响,深入认识蚯蚓活动在黄土高原土壤生态系统中的作用,为利用生物调控手段服务黄土高原农业生产和生态保护提供科学依据。