一、矿质化

复杂的有机质在微生物的作用下，转化为简单的化合物的过程。

1、碳水化合物

2、含氮化合物

3、含磷有机化合物

4、含硫有机化合物

5、脂肪、树脂、蜡质、单宁等

6、木质素

土壤有机质因矿质化作用每年损失的量占土壤有机质总量的百分数，称为矿化率。矿化率一般在1%～3%。CO₂的释放速率通常也是衡量土壤有机质分解率和微生物活性的重要指标。

二、腐殖化

土壤腐殖质是除未分解和半分解动、植物残体及微生物体以外的有机物质的总称，由非腐殖物质（Non-humic substances）和腐殖物质（Humic substances）组成，通常占土壤有机质的90%以上。

腐殖化就是指进入土壤中的有机质转化形成腐殖质的过程，是一系列极端复杂过程的总称，主要是由微生物为主导的生物和生物化学过程，也有一些纯化学的过程。进入土壤的有机物经过一年的腐殖化过程后所残留的碳占原总碳量的比率，或单位重量的有机碳在土壤中分解一年后残留的碳量，称为有机质的腐殖化系数Humification coefficient 。

1、土壤腐殖质的形成过程

第1阶段：植物残体分解产生芳香族化合物（多元酚）和含氮化合物（氨基酸或肽）简单的有机碳水化合物等；

第2阶段：香族化合物（多元酚）和含氮化合物（氨基酸或肽）等经缩合作用形成腐殖质。

2、土壤腐殖质（humus）的分组

a非腐殖物质(Non-humic substances) (20~30%)

b腐殖物质(Humic substances)（60~80%），经土壤微生物作用后，由多酚和多醌类物质缩合而成的含芳香环结构的、新形成的黄色至棕黑色的非晶形高分子有机化合物。可分为：胡敏素(Humin)、胡敏酸(Humic acid)、富里酸(Fulvic acid)

3、土壤腐殖质（humus）的存在形态

a游离态

b与矿物成分中的盐基化合成稳定的盐类

c与含水三氧化物形成复杂的凝胶

d与层状硅酸盐黏粒矿物结合成有机无机复合体

4、土壤腐殖质（humus）的性质

a元素组成，以C、H、O、N、P、S为主，含C量为55 ～60%，平均58%，100/58＝1.724，C:N:P:S＝100:10:1:1～120:10:1:1。

b功能团，含有－COOH、－OH及酚羟基等多种功能团，功能团的解离导致腐殖酸带电。

c分子量与分子结构，腐殖质是分子结构极其复杂的有机高分子化合物，      单体中有芳核结构物质，芳核上有多种取代基；分子量大小与单体和聚合度有关。

d形状，球形结构，疏松多孔，似海棉。

e颜色，分子量愈大，颜色愈深，如HA分子量大，褐色；FA 分子量小，呈淡黄色。

f电性，羧基和酚羟基解离及胺基质子化。CEC为200-12500pxol(+)/kg，平均8750pxol(+)/kg。

g凝聚性，增加电解质浓度或高价离子而凝聚。

5、我国土壤腐殖质的分布规律

由东向西，腐殖质含量降低；胡敏酸相对含量、芳化度及分子量逐渐降低；HA/FA逐渐减小；从北到南，由黑土带向暗棕壤—棕壤—黄棕壤—红壤—砖红壤过渡，胡敏酸相对含量、芳化度及分子量逐渐降低；富啡酸相对含量升高

三、影响土壤有机质转化的因素

1、有机质本身的物质组成

a物理状态:  多汁、幼嫩绿肥易于分解，磨细粉碎易于分解，疏松有机物质易于分解。

b有机物质C/N：大，不易分解；小，易于分解。一般耕作土壤表层有机质的C/N比在8:1到10:1之间，平均在10:1到12:1之间。有机质C/P、C/S：硫、磷等元素缺乏也会抑制土壤有机质分解

激发效应t (Priming effect) ：土壤中加入新鲜有机物质会促进土壤原有有机质的降解。激发效应可以是正、也可以是负。

2、土壤特性

a土壤温度，影响植物生长和微生物的分解。0℃以下， SOM分解速率很小； 0~35 ℃ 范围内，每升高10 ℃ ，SOM最大分解速率提高2~3倍； 25~35℃ 下，微生物活动最旺盛，利于SOM矿化分解。

b土壤水分和通气状况，好气时，水少气多,氧气充足，微生物活动旺盛,SOM矿化分解,释放养分；嫌气条件下，水多气少，氧气不足，微生物活动受抑制，氧化分解很慢；SOM腐殖化合成腐殖质。微生物活动最适湿度为田间持水量的60-80%。

c干湿交替(Wetting and drying cycle)，一方面增加土壤呼吸作用，破坏土壤结构体，利于SOM的矿质化分解；另一方面干燥时引起微生物死亡，又不利于SOM分解。

d土壤pH和质地，中性条件下利于SOM分解，质地愈黏重，腐殖化系数愈高，愈难分解化合成腐殖质

3、人类活动对土壤有机质转化的影响