本试验以黄土高原丘陵区油松人工林土壤为研究对象,通过室内培养,采用13C稳定同位素标记法和磷脂脂肪酸技术,研究不同凋落物（油松、刺槐、油松+刺槐）添加到不同深度（0-20cm、60-80cm）土壤后,对土壤有机碳库、基本性质、土壤有机碳矿化及土壤微生物群落结构的影响,以期为进一步阐明森林生态系统中土壤碳循环的微生物过程,指导人工林营造和土壤管理提供科学依据,试验主要结果如下:（1）表层土壤各处理的总有机碳、活性有机碳、全氮、C:N均极显著高于深层土,p H之间无差异。凋落物添加能极显著增加深层土壤的活性有机碳含量,而对表层土壤各处理无影响。无论土层,刺槐处理的总有机碳含量均最高。与对照相比,除深层土中的油松处理外,其余处理全氮含量均有极显著增加。其中,刺槐处理的全氮含量最高。在同一土层中,刺槐处理的C:N显著低于油松和混合处理。整体来看,添加刺槐凋落物对改善土壤养分含量的效果最好。（2）对不同土层土壤,表层土的累积CO2矿化量、土壤有机碳矿化速率极显著大于深层土。凋落物添加能极显著增加土壤累积CO2矿化量和土壤有机碳矿化速率,且同一土层,刺槐凋落物处理对两者的影响最大（P＜0.01）。矿化速率随着培养时间的延长而降低。凋落物添加后的0-14、0-22天分别为表层土和深层土有机碳的快速分解阶段。培养结束时,表层土各处理的矿化速率分别是其初始速率的10.33%、4.95%、6.99%、12.57%,深层土则为7.06%、9.51%、11.31%、5.35%。在表层土中,各处理的累积CO2矿化量分别是其初始排放量的6.92、6.54、6.99、9.54倍,在深层土中,各处理的累积CO2矿化量分别是初始排放量的9.85、12.96、11.30、4.30倍。（3）凋落物添加到土壤中,产生了不同的激发效应。油松和刺槐对土壤原有碳库的影响表现为表层土大于深层土,而混合处理则相反。表层土中,凋落物刚添加到土壤中时,各处理激发效应方向均为负向。培养到第14天时,刺槐和混合处理的激发方向转变为正向。培养结束时,油松和刺槐处理的累积激发效应为负激发,混合处理为正激发。深层土中,各处理初始激发效应方向为负向,在第14天时均转变为正向,培养结束时,油松和混合处理的累积激发效应为正激发,刺槐处理为负激发。从凋落物添加到土壤中引起的短期碳库的变化来看,刺槐凋落物添加到土壤中均能固存土壤原有有机碳。（4）凋落物添加到土壤中,能极显著增加土壤微生物量碳含量,其中以混合凋落物处理含量最高。从不同土层来看,表层土极显著大于深层土。土壤酶活性在凋落物添加与对照之间也存在显著差异。凋落物添加能显著增加N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,除添加油松凋落物外,其余各处理均能显著增加土壤β-葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶活性和纤维素酶活性。对于这3种凋落物,添加刺槐凋落物对土壤酶活性的促进作用最好。（5）凋落物添加显著增加了总PLFA、细菌、真菌、革兰氏阴性菌含量及F:B值,降低了G+:G-值,对革兰氏阳性菌、菌根真菌无影响。刺槐凋落物对土壤各磷脂脂肪酸含量增加作用最好。土壤活性有机碳、总有机碳和全氮是引起微生物群落结构变异的主要因素。对各PLFA来源进行分析表明,参与土壤激发效应的微生物种群主要有细菌（16:0）、真菌（18:1ω9c）、18:1ω7c。在油松处理中,三种微生物分别分解了凋落物碳的86%、92%和62%;刺槐处理中为73%、78%、64%。混合处理中则为66%、68%、53%。