利用始于1990年的湖南桃园红壤水稻土长期定位试验,研究了长期施肥和秸秆还田对红壤水稻土剖面有机碳含量和δ13C值分布,有机碳密度和变异幅度,以及有机碳矿化特性的影响。结果表明,长期施肥和秸秆还田使红壤稻田土壤表层有机碳含量显著升高,秸秆还田对有机质的累积作用明显优于仅施化肥处理。施肥或秸秆还田使0~25 cm和0~50 cm土层的有机碳密度均明显提高,且有机碳变异幅度也明显增大。0~10 cm表层土壤δ13C值与对照的差异最大,而施化肥或秸秆还田处理之间的差异不大。各施肥处理土壤有机碳在培养初期的矿化速率较大,并在1~3周内迅速降低且逐渐达到稳定状态。秸秆还田使各处理有机碳矿化速率的提高较明显,各处理的平均矿化速率为CO2 47.75~31.16 ml/(kg.d),稳定矿化速率为CO2 40~60ml/(kg.d),12周培养期内累积矿化量大小为CK+C>NP+C>N+C>NPK+C>NP>NPK>N>NK>CK。长期施化肥和秸秆还田,均使土壤有机碳的累积矿化量提高,而秸秆还田作用更明显。因此,长期施肥和秸秆还田作为土壤有机碳累积的途径,有利于提高红壤水稻土的养分供应能力,并且能够维持稻田生态系统有机碳库的缓冲性和长期稳定性。