中国作为传统农业大国,农业生产历史悠久,选择适宜的耕作方式是提升引黄灌区耕地质量的一个非常重要因素。粉垄耕作是一种新型耕作技术,能够显著增加作物的产量,是提升耕地质量的保护性耕作方式之一。然而关于粉垄耕作下的土壤微生物的动力学以及土壤微生态变化仍然知之甚少。本研究在宁夏石嘴山市平罗县头闸村,以玉米品种“迪卡5号”为供试材料,采用大区试验设计,设置传统耕作深度20 cm（CK）、粉垄耕作深度35 cm（FL1）和粉垄耕作深度50 cm（FL2）对玉米耕地进行处理,重点研究了不同耕作深度对土壤酶活性、土壤微生物群落多样性和功能多样性的影响,探寻土壤酶活性、微生物组成及功能多样性对粉垄耕作的响应,从而增加对粉垄耕作下土壤微生境的研究,并对粉垄耕作如何影响土壤微生态的机理做了相应的解释,对中国西部引黄灌区农业系统中耕地质量的可持续发展战略产生了影响。本文的主要研究结果如下:（1）采用荧光定量PCR技术测定各生育期不同处理的细菌丰度,表明各处理的16S rRNA基因拷贝数为FL1>FL2>CK。在生育期中,FL1比CK显著提升了 49.31%-194.07%,FL2比CK显著提升了 8.28%-73.27%。结果表明,粉垄耕作可以显著提升细菌丰度,表现为:FL1>FL2>CK。（2）Illumina Miseq测序结果表明,各生育期中,粉垄耕作方式可以导致土壤细菌群落α多样性提升,表现为:FL1>FL2>CK。PCoA主坐标分析和层级聚类树分析得出,除苗期外,粉垄耕作深度显著影响了土壤微生物群落结构,表现为:FL2>FL1>CK。在门水平,粉垄耕作显著提升了放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、芽孢杆菌门、拟杆菌门和厚壁菌门的丰度。对细菌纲的分析发现,放线菌纲、α-变形菌纲、Vicinamibacteria、绿弯菌纲、变形菌纲和嗜热油菌纲是优势纲（相对丰度>5%）。结果表明,粉垄耕作可能通过增加异养菌群（如放线菌门、变形菌门和拟杆菌门等）,使土壤中养分循环加快,提升了耕地质量。（3）Tax4Fun功能预测分析表明,玉米耕地土壤细菌主要涉及代谢、遗传信息处理、环境信息处理和细胞进程4个一级代谢通路,碳水化合物代谢、脂质代谢、能量代谢等14个二级代谢通路差异显著,代谢能力整体趋势为:FL1>FL2>CK。（4）与CK相比,FL1和FL2在各生育期内均显著提高了土壤脲酶、转化酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性,且FL1提升4种土壤酶的活性要优于FL2。（5）Biolog-ECO结果表明,粉垄耕作显著提升了土壤微生物功能多样性指数,表现为FL1>FL2>CK。土壤微生物利用碳源主要以氨基酸类、聚合物类和羧酸类为主,粉垄耕作显著提高了糖类、氨基酸类、聚合物类、双亲化合物类、胺类和羧酸类碳源的利用,且FL1与FL2、CK处理相比显著提升利用碳源的能力,各处理土壤微生物群落对3 1种单一碳源利用上存在明显差异,粉垄耕作可以显著改变土壤微生物群落结构,表现为:FL1>FL2>CK。（6）相关性分析表明,土壤酶活性、细菌门与6类碳源之间呈显著相关。通过建立路径分析模型,发现粉垄耕作处理使各个控制因素与微生物功能多样性关系更加明显,主要通过直接和间接方式影响了土壤细菌丰度、细菌群落多样性、土壤酶活性来调控微生物功能多样性。综上所述,粉垄耕作通过提高土壤细菌丰度、土壤细菌群落结构多样性、细菌功能基团和土壤酶活性,间接或者直接的影响土壤微生物功能多样性和碳源代谢能力,进而促进了微生物活性与养分循环。以土壤微生物的角度综合以上分析,粉垄耕作具有改善土壤环境、促进微生物活性与养分循环的作用,是提升土壤耕地质量的有效措施,且以粉垄深度为35cm最佳。本研究为粉垄耕作技术在宁夏引黄灌区作物栽培中的应用发展提供了科学依据。