菱镁矿在生产过程中排放的大量粉尘导致矿区土壤表面形成一层致密的结皮，使得土壤性质严重恶化。本研究针对辽宁省菱镁矿粉尘污染土壤的环境问题，以海城市菱镁矿区污染场地为研究对象，通过现场调查，对矿区土壤环境质量进行了综合评价，掌握了矿区土壤污染状况;采用电子扫描显微镜(SEM)对结皮样品的形态特征以及微观结构进行观察，应用X-射线荧光光谱分析法(XRF)与X-射线衍射分析法(XRD)对土壤结皮各形成时期的物相组成进行定量分析，研究探索菱镁矿区土壤结皮的形成过程及机理;通过实验室模拟，研究结皮形成的影响因素以及对土壤的生态效应，为菱镁矿粉尘污染土壤的生态修复提供理论依据。研究得出的主要结论如下:　　受沉降作用影响，菱镁矿区附近土壤表面积有大量的含镁粉尘，显著增加了土壤中总镁Mgt、水溶态镁Mg2+w以及交换态Mg2+ex含量，一方面加大了土壤中水溶性钙离子Ca2+w、交换态钙离子Ca2+ex的流失量，造成土壤中水溶态镁钙比Mg2+w/Ca2+w、交换态镁钙比Mg2+ex/ Ca+ex大幅度上升，使得土壤微生物的代谢熵加大，土壤中碳源的利用率降低;另一方面，强碱性的氧化镁随雨水入渗到土壤内部，提高了土壤pH、土壤容重以及等量碳酸盐(TCO3)含量，限制了土壤养分的有效释放，造成土壤中微生物量C、微生物量N以及总磷含量下降，使得土壤健康状况及其生产潜力出现了显著下降。　　结皮形成是随时间而结构逐渐完善的过程，降雨后时间间隔延长、含镁粉尘的沉降量增大都能够降低土壤结皮的渗透性能;结皮的坚实度随着含镁粉尘沉降量、干湿交替次数的增加而增大，改变含镁粉尘与供试土壤的混合方式，将含镁粉尘与供试土壤进行均匀混合能够大幅度增加土壤结皮的坚实度;另外，粉壤形成的土壤结皮坚实度大于壤土和沙土中形成的土壤结皮坚实度。　　初步把粉尘结皮形成分成三个阶段:初期结皮呈灰白色，排列松散，粗糙，孔隙度较高，主要由呈片状的氧化镁颗粒以及呈花瓣状的碳酸镁组成;中期结皮呈白色，土壤颗粒较小，颗粒排列整齐，孔隙度较低，主要物相组成仍然是氧化镁、碳酸镁，但碱式碳酸镁的含量出现了显著上升;后期结皮呈灰白色，土壤颗粒较大，且颗粒排列疏松，孔隙度较高，主要由呈花瓣状的碱式碳酸镁和碳酸镁组成，而氧化镁颗粒的相对含量出现了一定程度的降低。　　结皮的形成会造成土壤渗透性能大幅度降低，抑制粟和玉米种子的发芽能力，幼苗植株高度出现明显降低;土壤改良剂（磷石膏、糠醛渣）能够在较大程度上提高土壤的渗透性能，并对植物的生长发育具有一定的促进作用，显著提高了粟、玉米种子的发芽能力、幼苗植株高度。