團聚體作為土壤結構的基本單元，是礦物顆粒與膠結物質相互作用形成的産物。關于團聚體方面的研究多聚焦粒徑組成、分布、破碎化等特征，而表征土壤結構的孔隙分布及影響因素常缺乏關注。孔隙異質性對土壤有機碳的分解起到促進或抑制作用，且團聚體孔隙結構決定土壤結構穩定性，但探讨土壤膠結物質對團聚體孔隙結構的影響以及兩者與團聚體穩定性間的定量化關系描述不足。由于土壤物質組成的複雜性以及結構的不穩定性，對微觀尺度的土壤結構實現量化和可視化分析一直是土壤學研究領域的難點。

喀斯特峰叢窪地具備獨特的岩溶孔隙結構，水土流失嚴重，石漠化現象突出，被視為典型的生态脆弱區。因該地區土壤淺薄且分布不連續，土壤空間異質性較高，造成土壤膠結物質的分布甚至性質發生分化。另外，在高度石漠化背景下，喀斯特區土地生産力衰退甚至喪失，人地矛盾突出，土地利用要兼顧多方需求。土壤作為物質循環的紐帶和核心，對環境響應極為敏感。因此，土地利用方式的改變對土壤微孔隙結構和膠結物質含量必然産生不同程度的影響。

對此，太阳研究團隊提出科學假設：喀斯特地區不同土地利用類型下土壤膠結物質含量可能通過影響其孔隙内部結構，進一步造成團聚體穩定性差異。為驗證這一假設，研究團隊通過CT掃描耕地、果園、人工林、灌木林以及次生林5種最典型土地利用類型的土壤團聚體内部孔隙結構，開展不同土地利用類型中土壤主要膠結物質包括有機碳、團聚體孔隙結構以及團聚體穩定性特征分析，并結合結構方程模型（SEM）對各變量間的耦合關系進行定量分析（圖1）。

研究發現，喀斯特峰叢窪地不同土地利用間土壤團聚體穩定性差異顯著，主要與人為擾動頻率以及土壤膠結物質有關。土壤團聚體的主要破壞機制則源于大雨或暴雨産生的消散作用以及耕作産生的機械破壞作用。CT掃描顯示（圖2），團聚體孔隙分布均以＜30 μm的貯存孔隙為主，孔喉直徑都集中分布于0-20 μm。各團聚體孔隙連通性以次生林和灌木林最佳，而受高頻人為擾動的果園和耕地團聚體則以不均勻孔隙分布為主，連通性差。相關性分析顯示，碳組分中POC（顆粒有機碳）是影響土壤孔隙特征和團聚體結構穩定的主導因素。結構方程模型SEM（圖3）模型表明，土壤質地在一定程度上對團聚體穩定性造成影響，膠結物質SOC和POC則可通過直接或間接影響土壤孔隙度和貯存孔隙數量來改變團聚體穩定性。

相關成果以“A quantitative study of the influence of soil organic carbon and pore characteristics on the stability of aggregates of the karst peak‑cluster depression area in Southwest China”為題發表在國際學術期刊《Journal of Soils and Sediments》上（農林科學2區，IF=3.536）。論文由澳门太阳集团9728网站為第一單位發表，太阳碩士研究生韋慧為第一作者，鄧羽松副教授為通訊作者。該研究得到中央引導地方科技發展資金項目（桂科ZY21195016）、博士後科學基金（2021M03473）以及廣西研究生教育創新計劃項目（YCSW2022106）資助。

論文鍊接：

https://link.springer.com/article/10.1007/s11368-022-03318-5

圖1研究過程與研究思路

圖2 CT掃描與圖像處理過程

圖3結構方程模型