土壤有机质（SOM）是土壤肥力、作物生产和生态环境功能的基础要素,也是陆地表层的重要碳库。当前,长期矿质肥和有机肥作用下,亚热带水稻土中不同粒级有机质的化学组成和氧化状态的变化规律尚不清楚。为此,本研究依托江西省进贤县红壤长期施肥实验平台,以中国亚热带典型水田土壤为研究对象,选择5种施肥方式处理:不施肥（Control）、施氮肥（N）、施氮磷钾肥（NPK）、施氮磷钾肥+秸秆还田（NPKS）和施氮磷钾肥+有机肥（NPKM）。在土壤粒级分组的基础上,利用热裂解-气相色谱/质谱技术（Py-GC/MS）,测定了不同施肥处理下不同组分有机质的碳氮含量及化学成分,揭示了稻田37年长期施肥下土壤中不同粒级有机质的碳氮含量与化学特征的变化规律。主要研究结果如下:（1）经过37年的长期施肥处理,Control、N、NPK、NPKS和NPKM处理的有机质总体含量分别比初始水平分别提高了16.3%、12.3%、31.6%、41.7%和59.8%。37年累积碳输入在Control处理下值最低,为12.2 t C ha-1;而在NPKM处理下的值最高,为177.4 t C ha-1。累积碳输入与土壤有机碳（SOC）固存（当前水平减去初始水平）呈线性关系,且从碳输入到SOC的转化效率为6.6%。（2）矿质结合组分（MOM）的相对质量占SOM的90%以上,而粗颗粒组分（cPOM）和细颗粒组分（f POM）的相对质量约为2%-6%。加入有机肥后,颗粒态质量占比增加,矿质颗粒明显减少。（3）37年的NPKS和NPKM增加了土壤碳氮的含量。其中,NPKM处理显著提高了cPOM和f POM的比例及其有机质含量,这主要是由于其中MOM的贡献,NPK、NPKS的影响较小;而N处理却降低了土壤有机质含量。粒级大小也影响了土壤有机质中碳氮含量。粒级大小对土壤的C/N影响显著,且其比值在粒级上表现为:cPOM＞f POM＞MOM。（4）土壤的粒级主要影响有机质化学特征和稳定性。cPOM和fPOM由于其化学难降解性,选择性地保存了芳香族化合物和木质素,而MOM由于其微生物来源和与矿物表面的高化学亲和力,富集了含氮化合物。土壤有机质的来源（植物源/微生物源）和氧化状态也受颗粒大小（尤其是粗颗粒）的调节,而与施肥方式无关。（5）施肥降低了cPOM中烷烃/烯烃和酚类/木质素衍生物的比例,但增加了多环芳烃/单环芳烃的比例。与其他4种施肥处理相比,NPKS处理下的土壤有机质化合物中的酚类/木质素衍生物的比值在cPOM中最小,在f POM中最大。烷烃/烯烃和多环芳烃/单环芳烃的比值随粒级的减小而减小。