本文依托于湖南农业大学资源环境学院1982年开始的长期定位试验,选取3种施肥方式（高量秸秆还田HS、常量秸秆还田MS、化肥CF）和2个地下水位（-20 cm和-80 cm）的红壤性水稻土,研究长期秸秆还田和不同地下水位对土壤镉积累、镉形态和剖面分布规律以及镉在土壤-水稻系统中的迁移转运和分布特征。并通过施肥方式的变更进一步探明秸秆还田对土壤镉的响应机制,为农田土壤的施肥管理和安全生产提供科学依据。所得结论如下:（1）长期秸秆还田影响土壤总镉及有效态镉含量。高水位（-20 cm）条件下,HS和MS处理分别较CF处理提高21.8%、59.9%和9.8%、49.2%。低水位（-80 cm）条件下,HS处理土壤总镉及有效态镉含量高于CF处理,较CF处理分别提高11.2%和31.6%;MS处理土壤总镉及有效态镉较CF处理分别下降8.8%和14.3%。施肥方式变更后,土壤总镉和有效态镉含量随秸秆施用量的增加而增加。（2）高、低地下水位对土壤总镉及有效态镉含量也有影响。3种施肥方式土壤总镉含量均表现为高水位高于低水位处理。有效态镉含量MS表现为高水位＞低水位,HS和CF表现为高水位＜低水位。土壤中的镉主要富集在耕层,总镉及有效态镉含量均随土壤剖面深度的增加而逐渐降低。（3）土壤中的镉主要以弱酸提取态的形式存在,占总提取态镉含量的64.2~68.3%,可还原态镉、可氧化态镉、残渣态镉分别占提取态镉总量的12.6~23.0%、2.8~4.0%、6.5~21.0%。HS处理土壤弱酸提取态镉、可还原态镉、可氧化态镉含量均高于化肥处理。MS、HS处理变更为CF处理5年后,土壤弱酸提取态镉、可还原态镉含量降低,其降低幅度分别为6.5%~8.6%和1.9%~5.4%。（4）相关分析表明,土壤有机质含量、CEC、pH值和铁的结合形态等是影响土壤镉积累、有效性及其形态分布的最主要因素。土壤总镉含量、弱酸提取态镉、可还原态镉与土壤有机质含量极显著正相关;土壤有效态镉、弱酸提取态镉、可还原态镉与土壤p H、游离氧化铁呈显著负相关,其中土壤有效态镉、可还原态镉与p H极显著负相关;残渣态镉与p H显著正相关,与CEC、络合态铁含量显著负相关;可氧化态镉与各指标间无明显相关性。（5）高水位条件下,HS处理早、晚稻糙米镉含量较CF处理降低41.6%、9.0%,MS处理早、晚稻糙米镉含量较CF处理升高71.6%、5.2%;低水位条件下,HS处理早、晚稻糙米镉含量较CF处理降低10.2%、3.0%。MS处理早、晚稻糙米镉含量较CF处理提高4.9%、20.7%。水稻糙米镉及茎叶镉含量均表现为低地下水位高于高地下水位,其中糙米镉达显著差异水平。土壤有效态镉与晚稻糙米、茎叶镉含量呈极显著负相关关系,与早稻糙米镉、茎叶镉负相关性不显著。糙米镉及茎叶镉与弱酸提取态镉均呈负相关关系,其中晚稻糙米镉及茎叶镉达极显著负相关关系。