土壤孔隙是土壤重要的质量指标,土壤孔隙特征包括孔隙体积、大小分布、形态特征等直接影响土壤的形成过程与功能,如土壤水分的迁移途径及方式、空气的流动、热量的传递、生物活性、机械力学性质、植物根系的生长等。因此,研究土壤的孔隙特性、影响因素和改善是土壤物理学的重要内容,对理解土壤的许多过程和功能有重要作用。本研究以广泛分布在我国热带亚热带地区第四纪红土发育的红壤为例,采用不同的土壤孔隙测定方法,对红壤的孔隙度、孔隙大小分布的数量特征和影响孔隙数量特征的因子进行了研究,并对红壤改良过程中的土壤孔隙变化进行了比较,主要研究结果如下：1、土壤的孔隙系统是一个由纳米-微米尺度孔隙组成的连续系统,通过采用四种方法测定了土壤的孔隙体积。根据容重测定的红壤田间孔隙度范围在44.9%-57.5%,平均为50.2%,毛管孔隙度在30%-40%之间。根据土壤水分特征曲线计算的红壤总孔隙度范围在40.8%-62.4%,平均为48.8%。0.05-15bar压强下测得的孔径分布范围在0.2-60u m,范围是2.3%-13.6%,平均为8.0%。压汞仪法(MIP)测得的孔径分布范围在3nm-100μm,红壤的MIP总孔隙度在33.0%-44.9%,平均为36.5%。孔隙大小分布(PSD)结果显示,红壤的PSD分别在0.01-0.05、0.1-2和>70μm出现峰值,根据孔隙大小将土壤孔隙分成5级,红壤的孔隙大小分布以超微孔隙(ultramicropores,0.1-5和隐孔隙(crytomicropores,<0.1μm)为主,分别占MIP孔隙度的35%和30%。氮气吸附法(NAI)测得的孔径分布范围在0.001-0.150μm,在NAI法测得孔径范围,红壤孔隙以0.05-0.01μm为主,占50%以上2、对红壤孔隙形成的影响因素,根据MIP法测定的红壤孔隙与土壤的主要组成物质的关系进行了分析。根据相关性分析,红壤的<0.1μm孔隙与游离氧化铁(Fed)和粘粒含量显著正相关,表明游离氧化铁和粘粒是土壤纳米尺度孔隙的主要贡献者；土壤的0.1-5μm孔隙与反映土壤团聚状况的团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均重量直径(GMD)显著相关；而土壤有机质含量与土壤的孔隙组成没有显著相关。主成分分析(PCA)结果表明,土壤比表面积、游离铁、粘粒和0.1-0.01μm、<0.01μm和30-75μm孔隙为第一主成分。结果表明红壤中游离铁是影响红壤0.01-0.1μm和<0.01μm孔隙的主要成分。3、开展了红壤施用石灰和生物炭对土壤孔隙改良的盆栽试验。结果表明,生物炭和石灰施用均提高了小麦的产量。同时改良剂使酸性红壤的pH均不同程度的提高,并且大幅度降低土壤中交换性铝的含量,降低了铝毒害。施用污泥生物炭和秸秆生物炭改良剂降低红壤容重,提高土壤孔隙度。施用污泥生物炭能增加红壤当量孔径孔隙的含量。