秸秆还田是提高农田土壤有机碳储量,维持土壤质量,提供作物养分的重要农艺措施。根际微域是土壤养分转化的生物化学过程的热点区域,植物碳流影响根际微生物的活性,进而影响秸秆氮的矿化速率,解析根际效应影响秸秆氮矿化的微生物作用机制对于提高后茬作物对秸秆氮的利用率,完善农田土壤氮循环理论有重要意义;另一方面,不同秸秆碳氮比影响土壤有机碳沉积及其稳定性,这一转化过程取决于土壤微生物群落的响应,解析秸秆有机氮矿化相关的微生物群落组结构与功能特征可以拓展微生物驱动秸秆碳氮在土壤中周转的认知。本文旨在解析秸秆氮在黑土中的转化过程及其微生物生态特征,为优化农田氮素管理策略,提升黑土有机质含量与生产力提供理论参考。具体研究结果如下:（1）利用15N标记大豆和玉米秸秆,结合根箱系统研究根际秸秆氮矿化及其微生物特征。结果表明,根际秸秆氮矿化速度显著高于非根际土壤,并且大豆秸秆氮的矿化速度快于玉米秸秆。根际氮矿化共生网络关键物种由对照处理的Streptomyces变为大豆秸秆处理的Microlunatus和Novosphingobium,以及玉米秸秆处理的Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia和Gaiellales。与玉米秸秆处理相比,大豆秸秆氮矿化相关微生物富集效应明显增强,并且氮矿化相关功能基因丰度更高,促进大豆秸秆的矿化。根际可溶性有机碳含量的增加与土壤速效氮含量的降低诱导根际微生物组核心成员变化,促进秸秆氮矿化。（2）通过微宇宙培养试验,结合高通量和宏基因组测序技术,示踪秸秆氮(15N)在黑土碳库中的分配情况,阐释其与微生物组结构与功能的关联关系。结果表明,秸秆添加处理提高了碳降解和氮矿化功能基因的丰度。氮矿化基因与颗粒态有机碳和矿物结合态有机碳库中碳氮累积量以及有机碳中植物来源脂肪族碳关系密切。（3）通过连续三个生长季示踪秸秆氮在作物-土壤-微生物连续体中的动态分布,结合高通量q PCR技术解析微生物功能与秸秆氮矿化的长期效应。结果表明,相比于化肥处理,秸秆添加显著提高大豆共生固氮量,并且大豆秸秆的促进固氮作用高于玉米秸秆。秸秆氮转化过程中,大豆吸收氮是秸秆氮主要去向,三个生长周期后大豆秸秆氮43.3%被大豆吸收,显著高于玉米秸秆处理的37.0%。大豆秸秆矿化速率显著高于玉米秸秆,秸秆氮的长期矿化过程与微生物碳氮代谢功能基因密切相关。（4）针对秸秆还田刺激大豆共生固氮开展根际固氮菌分子生态特征的研究。以nif H基因为靶标基因,对大豆R5期根际土DNA进行高通量测序。结果表明,秸秆还田了提高了根际固氮菌丰度,改变了固氮菌群落结构。与化肥处理相比,玉米秸秆处理增加了Bradyrhizobium和Azohydromonas的相对丰度。nif H在根际的拷贝数与可溶性有机碳和植物共生固氮量密切关联。