渭北旱塬是黄土高原典型的旱作雨养农业区，作为陕西省重要的粮食生产基地，农业土壤主要为黑垆土，冬小麦是该地区的主要粮食作物。传统耕作以翻耕为主，对土壤扰动剧烈，引发了该地区水土流失加剧、土壤有机碳矿化损失严重、土壤质量下降等一系列问题。近十几年来免耕、深松等耕作方式在该地区推广应用，不同耕作措施对土壤性质尤其是土壤有机碳的影响需要深入研究。本论文借助于渭北旱塬黑垆土上的不同耕作定位试验（2007年开始，2016年采样），在冬小麦连年种植、3种施肥水平（平衡施肥、低肥、常规施肥）和秸秆全量还田条件下，开展免耕/深松（NS）、深松/翻耕（SC）、翻耕/免耕（CN）、连年免耕（NN）、连年深松（SS）和连年翻耕（CC）6种耕作处理，研究了耕作方式与施肥对土壤有机碳库及小麦产量的影响，分析了不同耕作措施下土壤固碳速率、有机碳组分及分配比例变化。以期深入认识土壤有机碳库与耕作措施的关系，为渭北旱塬地区耕作措施的优化提供理论依据。研究结果如下：　　（1）耕作措施对土壤有机碳的影响　　在秸秆还田条件下，各处理0~50 cm土层的固碳速率均为正值，表现为有机碳净固定。3种施肥处理的0~50 cm土层总有机碳含量、储量及土壤固碳速率整体表现为平衡施肥高于低肥、常规施肥。与翻耕（CC）相比，3种施肥模式下的轮耕（NS、SC和CN）、免耕（NN）和深松（SS）处理的 0~50cm 土层有机碳储量和固碳速率均有所增加，且以平衡施肥下的NS处理最大，分别为50.63 t/hm2和153.69 kg.hm-2.a-1。　　从不同土层看，与翻耕相比，3种施肥模式下免耕主要增加了0~10cm土层土壤的SOC含量和固碳速率，增加幅度分别29.92%~46.84%和239.71%~331.81%；轮耕和深松不但提高了0~10 cm土层土壤的SOC含量和固碳速率，对10 cm以下土层土壤的SOC含量和固碳速率也有一定增加作用。　　（2）耕作措施对土壤有机碳组分的影响　　与翻耕（CC）相比，轮耕（NS、SC和CN）、免耕（NN）和深松（SS）处理0~50 cm土层的活性有机碳均有所增加，且易氧化有机碳、颗粒有机碳、微生物量碳和水溶性有机碳含量的增加幅度分别为4.82%~21.74%、9.37%~35.58%、3.21%~40.35%和5.04%~30.64%，其中轮耕（NS、SC和CN）和深松（SS）还增加了土壤活性有机碳占总有机碳的比例。从不同土层看，在秸秆还田条件下，与翻耕（CC）相比，3种施肥模式下轮耕、免耕和深松主要增加了0~10 cm土壤的活性有机碳的含量，在>10 cm土层，轮耕、免耕和深松对活性有机碳含量有不同层度的影响，且免耕基本上表现为减少作用，轮耕和深松处理多表现为增加作用。　　3种施肥模式下轮耕、免耕和深松处理均增加了0~50 cm土层难氧化有机碳（HOC）和矿质结合态有机碳（MOC）含量，其中以NS轮耕处增加幅度最大，增加幅度分别为10.39%~18.23%和13.69%~17.71%；免耕处理能增加土壤惰性有机碳占总有机碳的比例和有机碳的氧化稳定系数。从不同土层看，与翻耕相比，3种施肥模式下轮耕、免耕和深松处理的惰性有机碳含量在0~10 cm土层增加较明显，而10 cm以下土层无显著变化。　　（3）耕作措施对土壤碳库管理指数（CPMI）的影响　　耕作和施肥处理显著影响了土壤碳库管理指数，且耕作和施肥之间的交互作用显著。从不同土层看，在秸秆还田条件下，与翻耕（CC）相比，3种施肥模式下轮耕、免耕和深松处理主要增加了0~10 cm土壤的CPMI，在>10 cm土层，轮耕的CPMI大多表现为增加趋势，免耕的CPMI基本上呈下降趋势，深松对35~50 cm土层的CPMI有增加作用。从0~50 cm土层看，免耕（NN）处理的碳库管理指数均无明显变化，轮耕（NS、SC和CN）和深松（SS）处理的CPMI均有所增加，且以NS轮耕处理最大　　（4）耕作措施对小麦产量和秸秆表观腐殖化系数的影响　　3种施肥模式下，平衡施肥更有利于小麦生物量和产量的增加。与翻耕（CC）相比，轮耕（NS、SC和CN）、深松（SS）的小麦平均生物量和平均产量均有所增加，免耕（NN）无明显变化，且以NS轮耕处理的小麦生物量和产量最高，较翻耕处理分别增加了8.97%~13.63%和12.17%~16.04% 。　　在秸秆还田条件下，翻耕处理秸秆还田碳的表观腐殖化系数平均为10.12%。与翻耕相比，3种施肥模式下的轮耕（NS、SC和CN）、免耕（NN）和深松（SS）均增加了小麦秸秆还田碳的表观腐殖化系数，其中NS轮耕处理增加幅度最大，为88.68%~123.55%。　　综上所诉，从土壤碳库和小麦产量角度考虑，平衡施肥下的免耕-深松轮耕措施是适合渭北旱塬土壤条件的耕作模式。