生物固氮是自然生态系统中氮素的主要来源，如今在农业生态系统中，作物生长所需要的氮素主要依赖于氮肥的施入，而化肥的大量施入会引发一系列的环境问题，更好的开发和利用生物固氮是未来减少化肥施用的重要途径。　　 本文以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位施肥试验为平台，选取不施肥对照(CK)、单施施氮肥(N)、稻草还田(C)、氮磷肥(NP)、氮钾肥(NK)、平衡施肥(NPK)和氮磷钾肥配合稻草还田(NPK+C)。共七个处理，在晚稻的淹水期和落干期分别采集土样，利用实时定量PCR(Q-PCR)和末端限制性片段多态性（T-RFLP）等分子生物学手段研究长期施肥对水稻土nifH基因组成和表达的影响。　　 结果表明:含nifH基因的固氮微生物群落、丰度与nifH基因表达组成和丰度存在很大的差异，与nifH基因相比，nifH基因的表达与施肥制度的关系更为密切。尽管稻草还田和化肥施入未引起nifH基因多样性的显著改变，然而导致了nifH基因群落组成及其表达群落的组成和多样性变异。施肥影响固氮微生物的数量。稻草还田可增加含nifH基因固氮微生物数量，NPK+C处理nifH基因的丰度最高，但并没有增加固氮基因的表达丰度。另外氮肥的施入和磷钾缺乏未引起固氮基因的丰度改变，却导致固氮微生物表达丰度的降低。