土壤微生物和土壤有机质是土壤结构和功能的重要组成部分。一方面，土壤微生物是土壤物质循环和能量流动的推动者，正是由于土壤微生物的存在，才使土壤中有限的生命元素，供养了无限的生命形式；另一方面，土壤有机质是土壤具有结构性和生物性的基本物质，它既是生命活动的条件，也是生命活动的产物。如果土壤犹如地球的皮肤，那么，土壤有机质就犹如构成这种皮肤的蛋白质。土壤腐殖质是土壤有机质的主体，是土壤结构性与功能性的基础。从成土过程及生命进化、演化历程可知，土壤微生物生命体是土壤有机质的原始积聚和分解的起点，因此，探明土壤微生物残体及其代谢形成的腐殖质的特点，对深入理解土壤微生物在土壤腐殖质形成中的作用具有重要意义。土壤既是众多微生物栖息的重要场所，又是微生物代谢活动的产物。土壤微生物种类和数量是影响土壤发生、发展、形成的主导因素之一，毫不夸张地讲，没有微生物就没有成土作用，是微生物从根本上改变了成土母质的物理、化学性质，使“死”的成土母质成为“活”的土壤。因此，本文对（1）纯培养条件下，原核微生物残体、真核微生物残体降解形成的腐殖质；（2）纯培养条件下，微生物利用非芳香碳源与微生物残体形成的腐殖质；（3）微生物残体形成的腐殖质对土壤腐殖质形成转化的影响；（4）土壤原核微生物和真核微生物种群变化和代谢活性对土壤腐殖质的形成和转化的影响等方面进行了初步的研究。其中研究微生物细胞残体在土壤腐殖质形成中的作用，是本研究内容和思想的创新。在研究方法上，根据微生物碳源利用顺序不同及土壤中微生物量碳优先矿化的特性，建立了土壤中微生物残体降解的研究方法。既排除了由于微生物对微生物残体和土壤原有机碳同时矿化，而导致的对试验结果中碳素来源归属分析的难题，又将微生物量碳矿化产物与土壤原有机碳矿化产物之间的反应连接起来，为研究微生物量碳在土壤新老有机质矿化中桥梁作用研究提供了研究方法支撑。主要得出如下结论：一、纯培养条件下，微生物残体降解形成的腐殖质研究方面1、无论是原核微生物细胞还是真核微生物细胞死亡（破碎）后，便可提取到腐殖质，但随着培养时间的延长，提取量都表现出下降趋势；2、原核微生物细胞与真核微生物细胞的生物量碳在腐殖质各组分中的分配遵循相同的规律，主要分配在FA中。死亡细胞生物量碳在好氧条件下：27.0%分配在HE中，7.9%的生物量碳最初分配在HA，19.2%的生物量碳分配在FA中；在厌氧条件下：微生物细胞死亡后细胞内溶物26.9%分配在HE、9.0%分配HA、17.7%分配在FA中。3、在液体培养条件下，微生物残体形成的腐殖质表现出不断降解的趋势，在好氧条件下，胡敏酸的降解速度大于富里酸，而在厌氧条件下，胡敏酸的降解速度小于富里酸。4、原核微生物与真核微生物形成的HA、FA光化学性质表现出相似的变化趋势，随培养时间的延长，ΔLogK和E4/E6值均降低，说明其氧化度和芳构化程度在不断提高，分子结构趋于稳定化方向发展；5、微生物形成的HA、FA的含氮量均较高，真核微生物形成的HA的含氮量低于其FA；6、不论原核微生物还是真核微生物HA、FA的IR图中都有明显峰型并与土壤HA、FA的IR图相似，但真菌HA中存在羧基中的C=O伸展结构而在原核微生物的HA中没有该结构；俩类菌体的FA中都具有芳香C=C伸展，但真菌中该官能团的含量相对高。7、在液体培养条件下，腐殖质表现出更多是降解产物的特性，从培养初期提取到腐殖质后，在各个处理里未发现有再合成现象。更确切地讲：在没有微生物可利用碳源输入的情况下，腐殖质迟早会被彻底矿化成二氧化碳和水。二、纯培养条件下，微生物降解非芳香碳源与微生物残体形成的腐殖质研究方面1、随着培养时间的延长，灰色链霉菌F2“菌体”产率显著增加，培养60d时，“菌体”产率达到7.29%；2、灰色链霉菌F2利用纤维素形成的“菌体”，与真正的土壤腐殖质相差较大，表现为缩合程度和结晶度较低，芳香性、羰基和亚甲基含量均较低；3、灰色链霉菌F2降解纤维素后有助于“碱溶酸不溶组分”（相当于类胡敏酸）物质的形成，“碱溶酸不溶组分”和“水溶性组分”物质的形成均与灰色链霉菌F2和纤维素的共同作用有关，加纤维素不同培养时间的灰色链霉菌F2与黑土腐殖酸是有区别的。三、微生物残体对土壤腐殖质形成的影响方面1、在好氧条件下，微生物细胞内合成了腐殖质聚合的前体物质，促进了土壤腐殖质的形成，细胞内溶物促进HA、FA的增量达到极显著水平。因此，腐殖质形成的微生物合成多酚学说具有一定的是科学性，但是否是“多酚”还有待进一步证明。2、合成腐殖质聚合前体是微生物的共性，具有普遍性，因此，腐殖质的形成是微生物共同作用的结果。3、在好氧条件下，新形成的腐殖质表现出降解趋势，结合前面的研究结果，土壤腐殖质很可能是一种降解产物，其形成发生在微生物细胞内溶物进入土壤时，即：聚合作用只发生在细胞残体降解之前。4、微生物合成的腐殖质促进聚合物质，广泛存在微生物细胞内，从其将“新碳（土壤有机质原降解产物）”结合到土壤原有腐殖质中的数量来看，具有“微量、高效”特性——具有超出自身质量数百倍的特性。5、在厌氧条件下，腐殖质的形成具有不稳定性或波动性，存在降解和“再合”成两个过程，因此，在提取数量上表现出波动性，较好氧条件下，可能存在多种氧化还原机制及HA-FA的相互转化机制。结合LovleyD R,（1998），利用电子自旋共振光谱(ESR)和核磁共振(NMR)研究证实,腐殖质中的醌类基团是主要的电子接受位点来看，笔者推测该种促进土壤腐殖质聚合的物质很可能是醌类化合物，尤其是作为微生物呼吸链电子受体的泛醌和甲基萘醌，一方面这些醌具有接受和传递电子的特性，符合LovleyD R研究结果，另一方面，作为微生物呼吸链电子受体泛醌和甲基萘醌在微生物细胞中的具有广泛性，此外，由于作为微生物呼吸链电子受体的泛醌和甲基萘醌都具有不同单元的异戊二烯侧链（活泼的-C=C-双键），使其可以发生多种聚合反应。此外，从腐殖质形成的醌氨聚合学说中，多酚氧化成醌是一个关键步骤，也强调醌的作用。因此，我们的推测很可能是正确的。四、土壤原核微生物和真核微生物的种群变化和代谢活性对土壤腐殖质的形成和转化会的影响研究方面1、在培养过程中细菌、真菌以及全菌都具有促进腐殖质形成的作用，但程度不同。其中，细菌、真菌以及全菌在培养前期对HE的形成速度大于分解速度，而在培养后期放线菌则是HE的主要生产者2在整个培养期间，胡敏酸(HA)的绝对含量和相对含量均呈现上升趋势，说明各个菌种均在不同程度上促进了HA的形成，其中，全菌对HA的促进作用最大、细菌次之、真菌再次、放线菌最小；4细菌具有促进HA的形成作用。5FA比HA更易老化或复杂化。FA的ΔLogK和E4/E6值均高于HA，说明FA的分子结构比HA简单，氧化度和芳香度低。6各处理的胡敏酸(HA)之间和各处理的富里酸(FA)之间的IR波形基本一致，但化学位移峰的吸收强度有明显差异，说明HA、FA分别具有相似的结构C架。不同培养时期HA的分子结构除了所具有的共性，真菌的酞胺C=O伸展增强，其它菌种的酞胺C=O伸展减弱；而在FA的分子结构中，全菌的酞胺C=O伸展增强，说明真菌、全菌可能在腐殖质氮素来源方面发挥着重要作用。此外，在HA的分子结构中，仅放线菌发生芳香C=C伸展；而在FA中，始终不存在芳香C=C伸展。综上所述，在纯培养条件下，原核微生物、真核微生物细胞残体及其降解产物、微生物利用非芳香碳源（纤维素）与微生物残体、在土壤中微生物残体及灼烧土中玉米秸秆微生物降解产物的碱提取物都与土壤腐殖质具有相似的碱溶解特性，但在元素组成、结构上与土壤腐殖质都有差异。根据腐殖质的现代定义，这些碱提取物是一类新的腐殖质。其中由微生物残体及其降解产物形成的腐殖质具有显著促进土壤HA形成的作用。