紫色土是四川盆地丘陵区重要的耕作土壤。大部分紫色土的p H呈碱性,土壤氮硝化和反硝作用强烈。由于紫色土氮转化特征与其所处的环境不相耦合,造成四川丘陵区紫色土农田氮肥NO3-淋洗和NH3挥发损失量大,氮肥利用率却很低,是导致区域水、土、气质量恶化的重要原因。传统紫色土农田氮肥管理措施,可能因未依据紫色土氮转化特征针对性地实施调控,而具有盲目性。因此,亟需根据石灰性紫色土氮转化特点,制定土壤氮转化过程调控措施,并揭示其微生物机制,为依据紫色土氮转化特点科学实施氮肥管理,高紫色土氮肥利用效率供依据。为此,本研究通过开展15N同位素好氧和厌氧培养试验,综合运用同位素示踪技术,针对性地制定氮转化过程调控措施,包括添加生物硝化抑制剂和新型化学硝化抑制剂以及秸秆和生物炭等氮素调控措施,并结合定量PCR和高通量测序来研究:（1）化学硝化抑制剂（DMPP,NId）及两种不同浓度的生物硝化抑制剂（MHPP,NIm1,NIm5）对石灰性紫色土初级转化速率的影响及其微生物机制;（2）硝化抑制剂、秸秆和生物炭的单施和配施对石灰性紫色土初级转化速率的影响及其微生物机制;（3）厌氧条件下,化学硝化抑制剂（DMPP）及两种不同浓度的生物硝化抑制剂（MHPP）对石灰性紫色土反硝化作用潜力的影响及其微生物机制;（4）厌氧条件下,硝化抑制剂、秸秆和生物炭的单施和配施对石灰性紫色土反硝化作用潜力的影响及其微生物机制。研究的主要结论如下:（1）在好氧培养实验中,硝化抑制剂的添加对石灰性紫色土净矿化速率的抑制率在48.73%-68.25%之间,但对初级矿化速率无显著影响（P>0.05）。硝化抑制剂的添加显著降低了土壤的净硝化速率及初级硝化速率（P<0.05）。各处理对土壤初级硝化速率的抑制率为:NId（46%）>NIm1（23%）>NIm5（16%）。MHPP主要通过抑制氨氧化古菌（AOA）的丰度来抑制剂土壤硝化作用;DMPP能同时抑制AOA与氨氧化细菌（AOB）的丰度进而抑制剂土壤硝化作用。硝化抑制的添加均改变了AOA与AOB的多样性与物种组成。（2）本研究中硝化抑制剂、秸秆、生物炭的单施或配施,均能显著抑制石灰性紫色土净矿化速率（P<0.05）,且秸秆处理的抑制率最高,在454.3%-498.62%之间。秸秆和生物炭的单施及其与MHPP的配施会促进石灰性紫色土的初级矿化速率,其中,单施秸秆处理促进率最高,达到48.06%;DMPP与秸秆配施处理可抑制石灰性紫色土的初级矿化速率,抑制率为23.65%。各氮素调控措施均可不同程度的抑制石灰性紫色土净硝化速率及初级硝化速率,其中,单施秸秆的处理对土壤净硝化速率的抑制率最高,达到165.26%;秸秆和DMPP配施的处理对土壤初级硝化速率的抑制效率最高,达到89.54%。在生物炭的处理中,生物炭与DMPP配施的处理对土壤初级及净硝化速率的抑制率最高,分别达52.34%和26.88%,生物炭可通过抑制AOB来抑制土壤初级硝化速率,秸秆可通过促进微生物的同化作用来有效降低土壤硝化速率。各氮调控措施均可改变AOA与AOB的微生物多样性及群落结构组成。（3）在本次厌氧培养实验中,1%及5%的MHPP与1%DMPP对石灰性紫色土反硝化潜力及N2O和N2的排放均无明显影响（P>0.05）。1%MHPP的添加可显著增加土壤反硝化细菌nir S的丰度（P<0.05）。硝化抑制剂的添加均改变了土壤反硝化细菌的群落结构组成,特别是DMPP处理较大的影响了反硝化细菌的多样性及其在属水平上的主要物种组成。（4）秸秆的处理可显著的促进石灰性紫色土N2和N2O的排放及其反硝化潜力（P<0.05）,其对石灰性紫色反硝化潜力的促进率为:NIm＿ST（1648.23%）>（1264.98%）>NId＿ST（1254.93%）。这与秸秆处理对石灰性紫色土N2排放量的促进效果相似。秸秆处理其N2O排放量相比对照增加了917.96%-963.52%。其余处理对土壤反硝化潜力及其气态产物的产生无明显影响。秸秆的添加可显著增加反硝化细菌特别是nir S的丰度（P<0.05）并改变其多样性与群落结构组成,从而促进其反硝化作用的发生。其余处理对反硝化细菌丰度无明显影响（P>0.05）。本研究中,硝化抑制剂、秸秆和生物炭均能通过抑制AOA或AOB的丰度,显著抑制石灰性紫色土初级及净硝化速率。其中,秸秆处理的抑制率最高,这是因为秸秆还可促进微生物的同化作用。同时,秸秆处理可通过促进nir K和nir S的丰度及改变其多样性和群落结构组成,进而促进石灰性紫色土的反硝化潜力与N2和N2O的排放。