农田土壤有机碳(Soil organic carbon)、氮素是土壤肥力的核心,也是可持续性发展农业的基础,与全球气候变化密切相关。农田管理措施如施肥等影响了土壤有机碳、氮素的循环。东北地区是我国粮食主产区,近年来面临着土壤有机碳、氮素亏损的状态。本研究主要针对我国东北黑土旱地土壤有机碳、全氮(Total Nitrogen)及其碳氮组分进行分析,探讨长期施肥对黑土碳氮及其组分的影响。同时分析了黑土有机碳及其组分对碳投入的响应,其主要结果如下：1、与对照相比,单施有机肥、有机无机配施、秸秆还田不仅能增加作物产量,也有利于土壤有机碳、全氮的累积。表层(0-20cm)土壤有机碳、全氮对施肥的响应比亚表层(20-40cm)更加敏感。其中,哈尔滨常量施肥有机无机配施NM处理有机碳含量最高,为16.25g·kg-1,相对于对照提高了25.8%,NM处理全氮含量也高于其它施肥处理,达到1.62g·kg-1,相对于对照提高了30.0%。高量施肥N2P2M2处理有机碳、全氮含量最高,其中有机碳含量为16.69g·kg-1,比对照提高25.0%,而全氮含量为1.77g·kg-1,比对照提高32.8%。土壤有机碳储量、全氮储量受施肥的影响不大,不同施肥处理之间碳氮储量差异不太显著。土壤碳氮比受施肥的影响也不大,土壤碳氮比维持在10左右。2、施肥也会影响土壤碳、氮组分。长期施用有机肥(单施有机肥、有机无机配施)和秸秆均能提高土壤微生物生物量碳(Soil Microbial Biomass Carbon)、微生物生物量氮(Soil Microbial Biomass Nitrogen)含量,但是秸秆的作用不及有机肥显著。长期施用有机肥和秸秆的施入均能提高土壤微生物生物量碳、氮在总有机碳、全氮中所占的比例,有机肥的作用比秸秆更显著。施用化肥既不能显著提高土壤微生物生物量碳氮,也不能显著提高微生物生物量碳、氮在总有机碳、全氮中所占的比例。对于哈尔滨点,常量施肥NPKM处理表层土壤SMBC/SOC值最高,达到1.92%,相对CK提高了43.6%,SMBN/TN达到2.88%,相对CK提高了187.1%。而对于高量施肥,N2P2M2处理表层土壤SMBC/SOC值达到1.90%,相对于对照提高了40.1%,SMBN/TN达到2.20%,相对于对照提高了121.0%。3、表层土壤可溶性有机碳、氮含量要高于亚表层土壤。长期单施有机肥、有机无机配施均能显著提高可溶性有机碳(Dissolved Organic Carbon)、可溶性有机氮(Dissolved Organic Nitrogen)含量。秸秆的施入在一定程度上也能增加可溶性有机碳、氮含量,但作用不及有机肥显著。化肥的施入对可溶性有机碳、氮的影响不大。长期施用有机肥还显著提高了可溶性有机碳、氮在总有机碳、全氮中所占的比例。对于哈尔滨点,常量施肥NPKM处理表层土壤DOC/SOC值达到0.54%,相对对照提高了72.9%,DON/TN值为1.72%,相对对照提高了75.0%。而对于高量施肥,M2处理DOC/SOC值达到0.62%,比对照提高94.7%,DON/TN值达到1.60%,比对照提高43.3%。4、长期施用有机肥能够增加有机碳、全氮在粗砂粒以及粘粒中的分配比例(哈尔滨点)。对于表层土壤,相对于对照,NPKM处理将粗砂粒有机碳的分配比例提高了191.3%,M处理将粘粒有机碳的分配比例提高了45.0%,NPKM处理将粗砂粒全氮分配比例提高了179.3%,M处理将粘粒全氮分配比提高了47.3%。施用有机肥能够促进土壤有机碳、全氮在粗砂粒以及粘粒中的富集,对于土壤有机碳的固定具有非常重要的意义。5、土壤微生物生物量碳氮、可溶性有机碳氮、粗砂粒碳氮对于施肥的响应比较敏感,其含量的变化能够反映碳氮活性的变化。这些指标可作为土壤肥力变化对于施肥的响应指标。6、东北黑土面临着有机碳、全氮亏损的现状,长期施用有机肥有助于减缓土壤有机碳、全氮的亏损。表层土壤有机碳的变化与系统碳投入量有着直接的关系。微生物生物量碳、可溶性有机碳、粗砂粒有机碳、粘粒有机碳与碳投入之间正相关,随着碳投入的增加,这些指标也会相应的增加。