红壤是我国重要的农业土壤，但由于红壤生态系统的脆弱性和不稳定性，以及长期的人为耕作开发，红壤存在着严重的土壤物理退化问题，主要表现在水稳性团聚体含量下降，耕作质量降低以及孔隙结构劣化等。在此背景下，本研究以第四纪红土发育的红壤为对象，从红壤团聚体胶结物质与孔隙的空间分布及其与稳定性的关系入手，应用相关统计方法，结合扫描电镜、显微CT等微观手段，分析红壤团聚体结构形成和稳定性保持的机理。取得的主要结果如下:　　1、红壤团聚体横切面的扫描电子显徽镜(SEM)观察表明，红壤团聚体内孔隙以小孔隙为主，主要分布在团聚体的中心区域，孔隙形状多样且连通性较好。团聚体内元素的等高线图显示，Fe和Si元素分布不均衡，其中Fe元素连通性较好。相关性分析表明Fe、Si元素呈显著负相关，表明氧化铁与硅酸盐矿物的胶结作用;主成分和矩阵聚类分析进一步说明氧化铁是红壤团聚体形成与孔隙结构发育的主要胶结物质，而石英是团聚体孔隙的骨架，铝氧化物主要影响孔隙大小与形态。扫描电镜进一步验证了铁铝氧化物与硅酸盐矿物的胶结关系。红壤团聚体中的石英形貌观察表明它们呈现不同的风化程度，对团聚体内物质胶结与结构稳定性有重要影响。　　2、不同土地利用方式下土壤团聚体的稳定性指标测定表明，园地和林地土壤的水稳性团聚体含量(WSA)、平均重量直径(MWD)和几何重量直径(GMD)高于裸地和耕地土壤。相关性分析表明团聚体WSA、MWD、GMD与有机质含量显著正相关，其中WSA为极显著相关。团聚体MWD与孔隙平均直径(APD)和0.1-5μm孔隙体积呈极显著的正相关，而与＜0.01μm超微孔隙显著负相关，表明0.1-5μm粒径孔隙可明显改善团聚体孔隙性、通透性，进而提高团聚体水稳性。　　3、研究了不同土壤改良处理对土壤抗压强度的影响，去除有机质可显著增强红壤抗压强度，添加粉煤与生石灰均可降低抗压强度。统计分析表明红壤抗压强度与总铁和游离铁含量呈显著正相关性，与团聚体APD呈显著负相关，而与有机质、土壤质地、无定形铁、TPV（总孔隙体积）、TP（总孔隙度）没有显著相关性。土壤抗压强度与0.1-5μm微孔呈显著负相关，与0.01-0.1μm孔隙呈极显著正相关，说明0.1-5μm可促进团粒结构疏松，减小团聚体压实性。回归模型解释了抗压强度与APD、Fed、0.1-5μm、0.01-0.1μm四个指标的定量关系，回归方程可用于对土壤抗压强度进行预测与控制。　　4、应用同步辐射显微CT技术(SR-mCT)分析了两个具有不同结构性的红壤团聚体的孔隙大小和空间分布，具有较低抗压强度的Q4样品和具有较高强度的Q12比较，Q4拥有发育完善的孔隙结构与空间排列，主要表现为:(1)Q4团聚体含有较多大孔隙，且生长方向、分布规律具有多样性，而Q12以小孔隙为主，且孔隙分布密集，生长方向比较一致。(2)Q4和Q12的单孔隙形态各异，Q4多连通孔隙，且连通节点过渡平缓;而Q12孔隙连接处则出现较多“瓶颈”，不利于介质在土壤中的传导。(3)Q4总孔隙度比Q12大，其中Q4孔隙分布以＞80μm孔隙最多，而Q12孔隙分布以30-50μm、50-80μm、＞80μm为主。(4)Q4团聚体中＞30μm孔隙空间分布均匀，＜30μm孔隙主要分布在团聚体中心区域;Q12团聚体中＞30μm孔隙密集分布在团聚体外围，＜30μm孔隙与Q4分布相似。SR-mCT分析的团聚体孔隙结构分布规律较好地解释了土壤团聚体稳定性与抗压强度变化的机理，说明土壤的孔隙性能越好，颗粒与团粒结构更为疏松，抗压强度越低。