本论文以长期定位施肥土壤有机质为研究对象,采用光谱学方法表征其与金属铝离子相互作用,该研究有助于我们对土壤碳库的深入了解与认识。文中通过三维荧光光谱技术和一维红外技术研究表明不同施肥处理对土壤可溶性有机质的结构影响较显著,而对土壤富里酸的影响不明显。二维红外相关光谱图揭示了不同施肥处理土壤不同组分中各官能团与铝离子结合能力大小的顺序。可溶性有机质中,CK样品脂肪族→蛋白质类→硅酸盐/多糖类；NPK样品硅酸盐/多糖类→脂肪族；M样品脂肪族→硅酸盐/多糖类→芳香族；NPKM样品硅酸盐／多糖类→脂肪族。富里酸中,CK样品脂肪类→芳香族；NPK样品脂肪族羟基(多糖/硅酸盐类)→木质素、脂肪类→蛋白质；M样品多糖／硅酸盐类→蛋白质；多糖/硅酸盐类→蛋白质(木质素、脂肪类)。胡敏酸中CK样品芳香族→多糖／硅酸盐→脂肪族；NPK样品多糖/硅酸盐→脂肪族→芳香族；M样品脂肪族→多糖/硅酸盐→芳香族；NPKM样品多糖／硅酸盐→脂肪族→芳香族。同时土壤有机质各组分与铝离子发生作用的过程中,施肥土壤中出现大量的氢键和硅氧键而未施肥土壤中只有少量硅氧键。最后通过29Si和27Al固态核磁和扫描透射电子显微镜技术证明了在施肥土壤中形成了能控制土壤碳库的非晶型纳米矿物水铝英石和伊毛缟石,从而对施肥增加土壤有机质的机理进行了初步探索。