本项目基于应用热力学原理和方法，通过对土壤主要物质组分（土壤水分、养分、有机质、酶）的能态特征，以及物质组分在反应转化等过程中的能量变化特征进行系统研究，获取相关参数和定量模型，以揭示土壤物质组分的能量状态，判定物质组分的变化趋向、限度及其变化规律和热力学控制条件，为复杂的土壤体系研究的深化和调控提供新的依据。       本项目的研究成果是"土壤-植物-大气连续体系中水分运行力能关系的理论分析"等国家自然科学基金，"土壤有机质腐解过程能态变化特征与土壤肥力关系研究"等国家高等学校博士点科研基金，和其它项目的研究成果，以及涉及本项目的历届博士、硕士学位论文研究成果的总汇。       本项目开创了SPAC水分热力学及土壤溶质运移、土壤物质组分转化挥发逸出的动力学及热力学研究领域。在土壤养分转化挥发逸出的水热耦合效应研究中，获得了可作为农田水热调控依据的新判据-"零值参数"。开拓了植物残体腐解进程的热力学研究途径，发现残体腐解过程是吸能放能交错变化，总体上为能量减少的过程，一定时期的腐解物出现生物质比能增加现象；腐解物中呈现菌体能态替代现象；土壤胡敏酸总能态可作为表征土壤肥力的热力学指标。揭示了土壤酶促反应及离子吸附交换等反应的热力学控制条件、汞镉对土壤脲酶反应抑制的热力学条件。两性表面活性剂改性土对镉吸附的热力学判据证实，改性土可增强对重金属阳离子的吸附。应用表面络合模型及BDM等温式，开拓了恒电荷土壤胶体对重金属离子吸附的热力学研究。出版了国内外尚属首部的《土壤有机质热力学》、《土壤养分热力学》、《土壤酶动力学及热力学》专著，及具创新性的《土壤水分热力学》专著。       本项目除获得以上创新性成果外，发表与项目研究内容有关的论文190余篇，经检索共被国内外学者引用3697次，其中SCI收录11篇，EI收录4篇，植物残体腐解过程腐解物的能态变化特征论文获选进入全球信息网。研究成果不仅对促进土壤热力学新兴学科的发展具有重要作用，且可为土壤肥力研究的深化，土壤和环境中一些反应机制及条件的调控，以及农业生产的发展提供重要依据。