土壤有机质是土壤肥力、可持续发展和全球碳循环的基础要素。目前,对于土壤有机质的化学特征认识较薄弱,特别是不同土壤类型间有机质化学特征的粒级分异及其对长期有机培肥的响应尚不清楚。为此,本研究以黑土、潮土和红壤为研究对象,于长期定位实验中选取了常规氮磷钾（NPK）施肥、氮磷钾+秸秆（NPKS）、氮磷钾+粪肥（NPKM）三个施肥处理,基于物理粒级分组（粗颗粒:c POM,＞250μm;细颗粒:f POM,53μm–250μm;矿质结合态:MOAM,＜53μm）,利用热裂解气相色谱-质谱联用技术分析了不同粒级土壤有机质的化学特征,测定了土壤有机碳（SOC）、总氮（TN）含量,计算了碳氮比（C/N）;同时计算了氢碳比（H/C）、氮碳比（N/C）、氧碳比（O/C）和碳氧化状态（C oxidation state）,基本阐明了我国南北三种典型土壤类型间土壤有机质化学特征的粒级分异及对长期有机培肥的响应规律,主要研究结果如下:（1）相比于NPK处理,有机肥对三种土壤中的粒级重量组成影响小,只有NPKM处理降低了黑土和红壤中矿质结合态的重量占比。从粒级层面来看,三类土壤中矿质结合态重量占比最大（＞75%）,粗颗粒组分次之,细颗粒组分最少。（2）相比于NPK处理,NPKM使黑土和红壤中SOC含量显著增加了35%–60%,且SOC在矿质结合态中增加明显（40%）。从粒级层面来看,三类土壤SOC含量分配格局一致,均为矿质结合态＞粗颗粒＞细颗粒。相比于NPK处理,NPKM显著提升黑土与红壤TN的含量（96.29%、31.95%）,而NPKS仅增加了黑土中TN的含量（92%）。从粒级层面来看,除潮土中TN的含量随粒级减小而升高,其余土壤中TN含量由高到低依次为矿质结合态＞粗颗粒＞细颗粒。相比于NPK处理,长期有机培肥对潮土和红壤的C/N影响较小,仅显著降低了黑土的C/N（13%–40%）。从粒级层面来看,黑土与潮土C/N随粒级减小而降低,粒级越小分解程度越高。但红壤中细颗粒组分则出现了较高的C/N,表明分解程度弱。（3）土壤有机质的化学特征主要受到土壤类型的调控,粒级次之,施肥的影响最小。三种土壤的有机质化学成分的组成有差异,如潮土中脂肪族化合物最多（60%–90%）,而黑土中则有较多的含氮物质（＞70%）;红壤的酚类化合物含量较高（5%–18%）。从粒级层面来看,矿质结合态相对富集含氮化合物,而颗粒态组分相对富集脂肪族化合物、芳香族化合物、木质素和多糖等。有机肥降低了黑土细颗粒的H/C,提高了黑土全土和矿质结合态的N/C和碳氧化状态;降低了潮土中细颗粒组分的O/C。仅NPKM的添加降低了红壤细颗粒组分的H/C,而O/C、N/C和碳氧化状态升高。从粒级层面来看细颗粒含有较高的H/C,矿质结合态的N/C较高。（4）不同土壤间化合物来源组成不同,施肥处理的影响最小,三类土壤中微生物来源为主导约占50%–70%。黑土中,NPKS和NPKM肥料的投入使细颗粒组分植物来源化合物分别显著增加75.99%、91.26%,相应降低了19.51%、20.52%的微生物来源化合物;红壤中NPKS施肥使全土及矿质结合态植物来源化合物显著增加40%–50%。从粒级层面来看,植物来源化合物主要富集于颗粒态组分。