土壤有机碳是表征土壤肥力的首要评价指标,对作物生长具有不可替代的作用,其转化和形态受土壤团聚体影响。化学计量比是解释养分耦合的重要参数。以往研究多着重于培肥对土壤肥力和生产力的影响,而有机物料对有机碳储备农田黑土,土壤团聚体分组、有机碳组分与化学计量比的研究鲜见。本试验以克山(厚层黑土)、双城(薄层黑土)两个试验区为研究对象,研究常规化肥施用条件下,秸秆不还田(N)、秸秆还田(S)、秸秆还田配施有机肥(M)3种培肥处理对耕层土壤团聚体组成、团聚体稳定性、有机碳组分及化学计量比的影响,为黑土区从有机碳层面寻求适宜的培肥方式提供理论依据。研究结果如下:(1)不同培肥处理影响土壤团聚体含量及其稳定性。M处理显著增加>0.25 mm团聚体含量,比其他处理增幅为25.3%～58.6%,同时提高团聚体稳定性。克山黑土质地粘重,温度较低,不利于秸秆腐解利用,S和M处理效果弱于双城黑土。(2)不同培肥处理影响土壤游离态轻组碳(Free–LF)、闭蓄态轻组碳(Occluded–LF)、重组碳(HF)含量。M处理显著增加土壤Free–LF含量和比例;Occluded–LF和HF含量增加。克山试验区M处理效果更佳,而双城试验区S和M处理效果差异不大。(3)双城土壤在N处理下>2 mm和<0.053 mm团聚体中胡敏酸含量更高,克山试验区M处理土壤团聚体胡敏酸含量最高,比常规单施化肥处理增加了15.2%～36.8%。在S处理下两试验地土壤团聚体中富里酸含量均最低。在>0.25 mm团聚体中S和M处理胡敏素最先分解转化。双城和克山土壤腐殖酸组分含量均有随团聚体粒径减小而降低趋势。(4)培肥方式显著影响2～0.25 mm团聚体中胡敏酸荧光组分。M处理显著增加胡敏酸中复杂程度更高的C1组分,整体向结构更复杂化移动。克山试验区受M处理影响更显著。(5)土壤有机碳、全氮和全磷分布随>0.25 mm团聚体含量增加而增加。M处理显著提高>0.25 mm团聚体中有机碳含量,比CK处理增加了3.4%～28.1%,且>0.25 mm团聚体有机碳含量高于<0.25 mm。S和M处理均能显著增加土壤>2 mm和0.25～0.053 mm团聚体全氮含量。M处理能有效增加土壤团聚体中全磷含量,各粒径间差异不显著。(6)克山土壤C:N在>0.053mm团聚体中高于双城土壤,团聚体C:N随粒径减小而减小,M处理增加克山土壤C:N和N:P,双城土壤在S处理下C:N和N:P更高。>0.25 mm团聚体中C:P高于<0.25 mm团聚体,双城土壤C:P在M处理下显著低于其他处理,克山M处理C:P最高。综上,3年培肥处理下,秸秆还田及秸秆还田配施有机肥均可提高黑土土壤团聚体稳定性和有机碳含量,>0.25 mm团聚体对有机碳贡献率最大;秸秆还田配施有机肥与单一秸秆还田比较,对双城所代表的薄层黑土培肥效果差异不大,而对克山代表的厚层黑土效果显著。厚层黑土区可适当补充氮素和磷素,平衡养分比例以促进碳的矿化。