静月园
一、引言
1. 研究背景
土壤结构作为土壤物理性质的核心要素，直接决定着土壤肥力、通气性与透水性等关键指标。良好的土壤结构不仅能够优化土壤孔隙分布，促进土壤内的水分与空气的合理交换，还为微生物活动与植物根系生长创造适宜的共生环境。例如，黑土地内的土壤团聚结构体，是其土地高产的主要载体，而水量灌溉，施肥，农作物品种，都是依附在土地上才能发挥作用的。
黑土地土壤内存在很多有效的孔隙空间，存在大量的有机质，它们这些成分能够有效保水保肥，容纳微生物存活繁殖，显著提升作物根系的养分吸收效率，是农作物生长所需的重要土壤基础。
近年来，全球气候变化与高强度人类活动对土壤结构产生了叠加影响。极端气候事件（如暴雨、干旱）的频发加剧了土壤侵蚀与板结；而过度开垦、不合理施肥、长期单一耕作等农业活动，进一步破坏土壤团聚体稳定性，导致土壤退化问题日益严峻。据联合国粮农组织统计，全球约33%的耕地因土壤结构恶化面临生产力下降风险，这不仅威胁粮食安全，还可能引发水土流失、生物多样性减少等生态问题。因此，深入探究土壤结构演变机制，已成为应对全球环境挑战、实现农业可持续发展的关键环节。
2. 研究目的与意义
本研究旨在系统揭示土壤结构形成、演变及其与环境因子的互作机制，明确不同生态系统与管理模式下土壤结构的动态变化规律。从理论层面，通过量化土壤团聚体稳定性、孔隙特征等关键指标，构建更具普适性的土壤结构评价模型，完善土壤结构演变理论体系；在实践应用中，为退化土壤修复、生态农田建设及区域土壤资源可持续利用提供科学依据，助力实现农业绿色转型与生态系统服务功能提升。确保土地土壤质量的稳定提高，为农田高标准建设提供理论指导，探索高标准农田土壤建设模型方案。
3. 国内外研究现状
国外在土壤结构研究领域已形成多学科交叉的研究体系。近年来，借助微CT扫描、分子光谱等先进技术，研究人员能够从微观尺度解析土壤团聚体形成的物理化学机制，并通过长期定位试验揭示气候变化对土壤结构的影响规律。例如，欧盟“地平线2020”计划中多个项目聚焦土壤结构与碳固存的耦合关系，提出了基于结构优化的土壤碳增汇技术。
国内研究虽起步较晚，但在近十年取得显著进展。学者们结合中国耕地特点，系统分析了不同区域土壤结构特征及其与耕作制度的关系，并在土壤改良剂研发、保护性耕作技术推广等方面积累了实践经验。然而，目前研究仍存在三方面不足：一是对复杂生态系统（如湿地、荒漠）土壤结构演变机制的研究相对薄弱；二是多尺度、多要素耦合的动态模拟研究较少；三是面向区域特色的土壤结构调控技术体系尚不完善。填补这些研究空白，对提升我国土壤科学研究水平、支撑生态文明建设具有重要意义。更是保证我们基本农田面积，提升高标准农田建设的质量有着重要意义。
苗儿沟土地照片
摄影作者：静月园
