广西地区由于其复杂的地质环境，导致水土资源不协调的双层空间结构，加之近年来极端气候使广西地区农业旱灾频发，研究广西典型农田土壤的水分特征曲线、干湿过程中土壤收缩情况以及土壤大孔隙空间结构特征，对于制定合理的农耕制度，提高农田土壤水肥利用效率和作物抗旱能力、治理水土流失问题以及降低地下水污染具有重要的意义。本文以广西地区旱地（甘蔗地、梨树地、大豆地）和水田（水稻地）土壤为例，通过压力膜仪法与RETC软件拟合土壤水分特征曲线、深度游标卡尺测量法与Soil Shrinkage Simulator（SSS）软件拟合测土壤收缩、基于CT扫描技术的图像处理三维重建土壤孔隙结构等方法分析位于广西省桂林市雁山区雁山镇的桂林市农业科学院试验区A（水田轮作区，水田非轮作区，旱地甘蔗区、旱地大豆区和旱地梨树区）和位于广西省南宁市武鸣区的广西农业科学院里建基地试验区B（甘蔗旱地耕作区和甘蔗旱地免耕区）不同农田土壤的持水性、土壤收缩特征以及土壤大孔隙三维结构特征。本论文研究的主要结果如下：　　在压力膜仪法测定土壤水分特征曲线的有效吸力范围内，非轮作和免耕方式下的土壤对应的土壤水分特征曲线分别较轮作和耕作情况的陡直，说明农耕措施下的土壤的持水性好，主要原因是低吸力范围内土壤所能保持和释放出的水量取决于土壤中大孔隙分布，而耕作和轮作等人为活动造成了土壤自身结构的破坏，尤其是不易持水的大孔隙结构，使中小孔隙增多，在低吸力段不易失水，对应的土壤持水性较好。在相同的作物类型和农耕措施下，其土壤的持水能力也会随着土壤深度的增加而逐渐增强，这与土壤自身属性有关。而土壤容重和土壤质地是主要影响因素，容重大的土壤持水性也较好，孔隙度大的土壤持水性反而较弱。因为容重增大，土壤孔隙度减小，土壤中的大孔隙结构较少，中小孔隙较多，有利于土壤中水分的保持。此外，高粘粒含量的土壤，其水稳性团聚体含量多，也促进了土壤保水性的提升。　　在土壤收缩试验中，试验 A区三块旱地中梨树地收缩最大，甘蔗地和大豆地较小且接近；在试验A区水田中，非轮作地＜轮作地，在试验B区甘蔗旱地中，耕作地＜免耕地，且两个试验区的土壤收缩变化大致上随着土层深度的增加而递减，而作物类型、土壤类型和农耕措施是影响土壤收缩的主要因素。其中，不同作物类型的植物对土壤水分的调蓄作用和耕作与否会引起土壤水分含量、土壤容重、土壤孔隙度、土壤有机质含量的变化，进而影响土壤收缩；而不同土壤类型（旱地和水田）下，两者的土壤水分条件相差较大，导致土壤孔隙结构存在差异，会间接影响土壤孔隙度，而土壤孔隙度与土壤收缩变化呈正相关关系（P＜0.01）；不同农耕措施会间接改变土壤性状，尤其是土壤容重，这与土壤收缩幅度呈显著负相关（P＜0.01）。此外，作物根系的发育和延伸也会对土壤的收缩有促进作用。　　在土柱实验CT扫描的结果中，由大孔隙数和大孔隙度的均值数据可知，在试验A区水田中，非轮作地（358个、0.345％）＜轮作地（451个、0.457%），在试验B区甘蔗旱地中，耕作地（1194个、1.069%）＜免耕地（1519个、1.195%）。由连通性和弯曲度的均值数据可知，轮作地（1.332、0.474）＞非轮作地（1.272、0.217），耕作地（1.374、0.512）＞免耕地（1.333、0.299），主要是因为作物类型和耕作措施会引起土壤中较大孔隙结构的改变，使土壤中小孔隙结构发育，孔隙数增多，孔隙度也发生改变，但均对土壤的导水性起到了一定的积极作用。因为合理的水旱轮作制度可以减少土壤淹水时间，促进作物根系生长和延伸，进而有助于孔隙间的相互交叉和延伸；同时，土壤在干湿交替作用下的胀缩也会导致大孔隙的产生，使得水分可以通过裂隙和大孔隙流动，增强土壤的导水性。而适宜的耕作方式则能够改变表层土壤孔隙结构，使土壤疏松，通气性增强，有助于作物根系的生长和延伸，同时作物根系也会使土壤孔隙延伸，促进孤立的大孔隙分布结构的改变，使其产生相连通道，进而促进水分的流动和溶质的运移，使导水性增强。因此，适宜的轮作和耕作才是促进农田土壤水分存储的倡导模式。