由于连年实行传统耕作存在诸多弊端，阻碍了可持续生产，所以人们提出了保护性耕作取代传统耕作的先进耕作措施。本研究利用中国科学院海伦农业生态实验站的保护性耕作长期定位试验，设有免耕、少耕、组合耕作、平翻耕作和旋松耕作5个处理。通过对比分析，针对限制东北农业生产的主要因子为热量这一关键问题，开展保护性耕作对土壤水热效应的研究，揭示不同耕作措施对土壤结构的作用效果，并对其所导致土壤功能差异进行了评价。结果表明：　　 1.免耕可显著提高土壤含水量，但极端干旱的年份夏季含水量较低，与传统耕作相比，免耕可提高4-6月2-4个百分点的垄沟含水量。少耕可提高夏季垄沟田间持水量1-2个百分点，秋季2-3个百分点，同时使得垄台具有较高的含水量。免耕的饱和含水量较低，少耕具有较高的饱和含水量，少耕应为较适宜的调节土壤水分的耕作措施。　　 2.免耕春季地温最低，夏季地温较高，免耕春季土壤温度低的原因之一是春季免耕地面反射辐射最高，分析显示地温和反射辐射存在显著的负相关关系。　　 3.土壤温度和含水量存在显著的负相关关系。　　 4.不同耕作措施下以免耕的容重最大，这样的结构使得其稳定入渗速率较低，在降雨量大时易产生地面积水。稳定入渗速率垄台处以旋松和平翻较高，垄沟处以少耕和组合较高。团聚体的数据分析表明免耕土壤具有较好的质量。从保持土壤质量角度分析免耕为较好的耕作措施。　　 5.降雨量正常的年份各处理产量未达到显著性差异水平，极端干旱的年份免耕产量显著低于其它处理。　　 6.综合评价表明少耕法在黑龙江省第3、4积温带应该普遍推广，免耕法是否可在此区域推广，还需进一步研究。东北黑土区不提倡连年平翻耕法，但可因地制宜在其它耕法的基础上，4-5年耕翻一次。