花岗岩红壤崩岗壁微观结构特征与团聚体稳定性研究及其侵蚀机理解析

针对花岗岩红壤区崩岗侵蚀中崩壁稳定性机制不明的难题，来自中国的研究团队采用X射线计算机断层扫描(X-ray CT)技术，系统分析了18个土层深度的团聚体稳定性与孔隙特征。研究发现>2 mm机械稳定性团聚体与<0.25 mm水稳性团聚体的垂直分异规律，揭示土壤有机质(SOM)贡献74.4%的团聚体稳定性变异，<30 μm孔隙形态参数与胶结物质共同调控侵蚀过程，为崩岗二次侵蚀防治提供理论依据。

　　

这项微观尺度研究聚焦中国南方花岗岩红壤区特有的崩岗(Benggang)侵蚀地貌。通过X射线计算机断层扫描(X-ray CT)技术，科研人员对完整崩壁18个土壤深度的团聚体稳定性和内部孔隙特征展开精细解析。

数据显示土壤性质存在显著垂直差异：机械稳定性团聚体主要分布于>2 mm粒径范围，而水稳性团聚体则集中于<0.25 mm区间。超声分散法获得的崩解降低值(DR)能有效表征粗质地土壤团聚体的粘结能力，且与土壤力学性质呈显著正相关。在团聚体孔隙系统中，中微孔隙(<30 μm)占比超95%，其形态参数（包括长度、曲折度、直径、表面积、体积和球度）随土层加深显著增加，在285-315 cm深度趋于稳定，暗示崩壁不同深度孔隙功能存在梯度变化。

关键发现指出，土壤有机质(SOM)可解释74.4%的团聚体稳定性变异，而<30 μm孔隙占比和球度参数共同构成次要影响因素。这证实胶结物质主导作用与孔隙分布形态的协同调控机制，最终阐明崩壁团聚体稳定性和孔隙结构的空间变异性是触发崩岗二次侵蚀的关键因子。研究为红壤侵蚀防控提供了重要的微观力学理论基础。