土壤有機質化學結構對準確評價土壤有機質的穩定性及其在土壤中的功能具有重要意義。土壤有機質化學結構的研究方法中，固態13C核磁共振波譜技術(Solid-state13C-NMR spectroscopy)具有獨特優勢，對土壤有機質化學結構的解析更貼近真實狀態，近年來已取得諸多新進展和新突破。
論文綜述了近年來應用13C-NMR測定土壤全土、團聚體和密度組分、腐殖質組分的有機碳化學結構特征，進一步分析了影響土壤有機質化學結構變化的因素。發現世界范圍內不同氣候條件、植被類型、土地利用管理方式、土壤類型、土壤有機碳含量的全土中有機碳化學結構比較相似，均表現為烷氧碳比例最高，其次為烷基碳和芳香碳，羧基羰基碳比例最低(如圖)。而土壤顆粒及化學組分間的有機碳分子結構差異較大，較大顆粒的有機碳中烷氧碳比例最高，小粒徑及與礦物顆粒結合的有機碳中烷基碳和羧基羰基碳比例更高，粉黏粒和腐殖酸組分的有機碳化學結構在土壤類型間差異較大。不同土壤有機碳化學結構的差別可能與形成土壤的氣候條件、土壤類型、土壤質地特征、地上植被類型、進入土壤的凋落物和根系分泌物的質量、微生物種類、活性和代謝殘體特征有關。一些研究結果也發現隨著植物凋落物的腐解，其有機碳的化學結構趨于相似，導致土壤有機碳的化學結構差異變小。
進一步將土壤有機質化學官能團比例與土壤有機質含量和黏粒含量做相關性分析，揭示土壤有機碳化學結構與土壤有機質穩定性的關系。發現全土有機碳含量與有機碳官能團中的烷氧碳呈顯著正相關關系，與芳香碳和羧基羰基碳呈顯著負相關關系;土壤黏粒含量與有機碳官能團中的烷基碳顯著正相關，與烷氧碳顯著負相關;土壤黏粒含量與烷基碳/烷氧碳比例呈顯著正相關，與土壤有機碳含量關系不顯著。烷基碳比例與有機碳含量、芳香碳比例與黏粒含量無顯著相關性(如圖)。說明高有機質含量的土壤，烷氧碳比例越高，植物來源碳的比例越大，其土壤有機質的腐解化程度越低，土壤有機質越不穩定。土壤黏粒含量越高，土壤中烷基碳比例越大;烷氧碳比例顯著減少，土壤有機質腐殖化程度越高，土壤有機質越穩定。
今后的研究重點應更多地關注土壤有機質來源的定量化分析、土壤微生物對土壤有機碳組分和結構穩定性的貢獻及調控機制、土壤有機碳穩定性的生物物理化學保護機制、空間大尺度環境因子/土壤生態過程與微觀尺度的有機碳化學分子結構的耦合作用機制、跨學科的多種土壤有機碳化學分子結構測定辨識技術等方面的研究。
