土壤在失水的过程往往会发生收缩，在田间表现为裂隙的产生。水稻田需要经过泡田、翻耕和泥浆化的过程，在水稻移栽后也需要经常淹水和排水，这都容易导致稻田裂隙的产生。裂隙产生后可能作为优势流的路径，加速稻田水分和养分的损失，降低了水分利用效率，同时也增加了地下水污染的风险。本研究主要以南方的耕种年限分别为20年和100年的红壤性水稻土为研究对象，主要研究目的有:1）裂隙的二维和三维结构特征及其影响因素;2）裂隙对稻田土壤优势流的影响;3）不同水分管理模式对水量平衡和水分利用效率的影响。根据以上研究目的，我们开展了一系列的实验。首先，通过田间采样和室内模拟相结合的方法研究干湿交替的次数、强度等因素对稻田土壤收缩的影响;同时也研究了不同深度土壤收缩特征。其次采用数码照相机记录田间裂隙的二维结构特征，并研究了水稻种植对裂隙二维特征的影响;采用CT扫描技术研究了裂隙的三维结构特征。然后用圆盘入渗仪、染色和穿透曲线的方法研究了裂隙对稻田土壤优势流的影响。最后用双环入渗仪等监测了稻田的入渗量、侧渗量和灌排水量等，用于研究不同水分利用模式下稻田裂隙产生对水量平衡和水分利用效率的影响。本论文研究的主要结果如下:　　(1)田间采样和室内模拟实验都表明稻田土壤的收缩幅度都随着于湿交替的进行而呈下降趋势。田间干湿交替对新水田土壤收缩的影响显著大于老水田，这主要是干湿交替的强度差异所导致。室内模拟干湿交替的结果表明干湿交替的强度较次数更能影响土壤的收缩。新老两块水稻土的收缩幅度随着深度的增加而减少，而容重随着深度增加而增加，两者呈显著的负相关关系(r=-0.98，P＜0.001)。　　(2)对于耕层土壤，新水稻土收缩幅度显著低于老水稻土，主要原因是前者土壤容重高、膨胀性粘土矿物含量较低以及有机质含量较低等土壤性质所致。耕层以下土壤，两块水稻田土壤收缩幅度的差异逐渐减小，主要是稻田耕作压实所致。　　(3)老水稻土的裂隙的当量宽度大于新水稻土，而裂隙的复杂程度则小于新水稻土，表现出老水稻土裂隙大而少，新水稻土裂隙多而小的特征。水稻种植和干湿交替过程显著影响裂隙的面积密度、当量宽度和紧密度(P＜0.001)。　　(4)稻田土壤的大孔隙主要集中在土壤的耕作层，犁底层中大孔隙数量非常少。裂隙产生增加了土壤的孔隙度，改变了土壤的孔隙分布。裂隙三维结构是相当复杂的，裂隙在土体内部发育时会发生弯曲并产生分支，而且裂隙的表面凹凸不平。新田土壤裂隙的深度(7.58 cm)小于老田土壤(9.34 cm)，两块田的土壤裂隙深度都没有穿透犁底层(15 cm)。　　(5)裂隙显著提高了土壤的导水率和有效孔隙度，导致了优势流的产生;但是染色实验发现犁底层阻碍了优势流向下发展，削弱了裂隙所引起的下渗。　　(6)与持续淹水相比，干湿交替的水分管理模式导致了裂隙的产生，提高了土壤的入渗速率，同时增加了整个水稻生育期土壤的入渗量;该模式同时降低稻田水分通过田埂的损失量、灌溉量和腾发量，总体上降低了稻田水分总的投入量。另外本研究中干湿交替并没有显著影响水稻的产量，分别提高新老水田水分利用效率的34.3％和78.5％，是值得提倡的节水管理模式。