地膜覆盖是我国北方旱作农业中的重要技术措施。秋季覆膜作为在春季覆膜基础上通过延长覆膜时间而构建的地膜覆盖方式,其在实际生产中由于具有缓解春季干旱的作用而呈现出良好的增产增收效果。然而,目前关于秋季覆膜对于土壤有机碳的变化特征以及团聚体和微生物对其影响机理尚未得以揭示,并且对土壤碳进行系统的机制分析对构建低碳型地膜覆盖模式具有重要意义。基于此,本研究利用位于辽宁阜新的四年观测试验,对比研究裸地不覆膜、春覆膜和秋覆膜处理下的有机碳转化的土壤水热条件、土壤碳组分、土壤碳在团聚体的分布及土壤微生物碳源利用功能多样性,并最终核算了三种模式下的碳平衡。研究结果表明:（1）相比于裸地不覆膜和春覆膜,秋覆膜处理降低了非生育期的土壤水分损耗,显著增加了播前及玉米生育期的平均表层土壤水分含量;与裸地不覆膜栽培相比,秋覆膜能显著提高玉米生育期的平均表层土壤温度,但与春覆膜相比,未见显著性差异。（2）连续覆膜4年,不同覆膜处理土壤有机碳含量没有显著性差异。与裸地不覆膜相比,春覆膜和秋覆膜处理在0-30cm土层颗粒性有机碳、水溶性有机碳以及土壤微生物量碳等方面均有增加的趋势,其中在0-10cm土层,秋覆膜显著提高了水溶性碳和微生物碳含量,提高幅度分别为27.2%和31.2%。（3）秋覆膜、春覆膜处理可提高0-15cm土壤团聚体的平均重量直径,增加>2mm级别的团聚体含量及比例,同时增加了水稳性大团聚体有机碳含量;秋覆膜条件下0.25-2mm级别的团聚体有机碳对土壤耕层有机碳的贡献率最大,其次是>2mm团聚体,微团聚体对土壤耕层有机碳的贡献率最小。（4）不同覆膜处理土壤微生物对不同种类碳源的利用强度存在较大差异,碳水化合物和羧酸类碳源是不同覆膜处理土壤微生物的主要碳源,其次是氨基酸类碳源及多聚物类;与不覆膜和春覆膜处理相比,秋覆膜处理显著提高表层土壤微生物活性,改变了土壤微生物的碳源利用能力,偏好碳源为碳水类和氨基酸类。此外,土壤微生物对碳源利用与土壤微生物碳呈正相关。（5）经过四年定位观测,裸地不覆膜、春覆膜和秋覆膜的0-100cm土壤有机碳储量没有明显差异,说明春覆膜和秋覆膜至少在短期内不会引起土壤有机碳库的衰退。相比于裸地不覆膜,春覆膜和秋覆膜由于籽粒、秸秆、根系产量相对较高,其明显提高了农田生态系统每年的碳输入,其提高幅度分别为18%和37%。由于相对较高的土壤呼吸和农业投入二氧化碳排放,秋覆膜处理的每年碳输出量最高,其次为春覆膜,而裸地不覆膜处理最低。其中,秋覆膜的每年碳输出量比裸地不覆膜处理高35%,比春覆膜处理高15%。从系统上分析,秋覆膜提高了农田生态系统碳输入量和碳输出量,降低了单位籽粒产量的净碳排放量。通过以上研究表明,相比于春覆膜模式,秋覆膜可提升农田生态系统初级生产力和碳输入量,促进土壤活性碳组分的提高、土壤团聚体的稳定性的提高和微生物群落功能多样性的提高,减少单位面积和单位产量的碳排放。