????土體參數是認識行星表面過程及演化的基礎，但迄今沒有統一的普適性特征參數。近日，成都山地所李泳研究員與清華大學等合作，基于地球五大洲18個國家的4000多個土樣及歷次月球探測（Apollo,Luna和嫦娥5號、6號）的376個樣本，探索多樣性土體的統一機制取得了新的進展。

????課題組將不同物理化學環境下的成土過程概化為分形破碎、隨機碰撞和聚合，實現了地球土壤、月壤、火星土壤的顆粒分布的隨機過程模擬。研究確立了統一的顆粒土壤粒徑分布（GSD）函數P(D) = g(μ)D^-μexp(-D/D_c)，將土體顆粒特征約化為參數（μ,D_c），從而將土體可化為參數的隨機顆粒場，為實現土壤參數從樣本尺度向區域尺度的提升提供了理論工具。研究結果自然引出一種新的土壤研究的GSD范式，即用隨時空逐點變化的GSD參數替代（或補充）傳統土壤-景觀范式的平均化區域性參數，將為局域地表（月表）過程和區域性演化的動力學提供新的數據基礎。GSD的統一性還為月壤模擬樣本實驗和行星原位資源利用（ISRU）提供了新的思路。

????本研究獲中國博士后基金（2023M741997）、博新計劃（GZC20231347）和自然科學基金（42322703、42271092）等項目支持。相關成果發表在自然指數期刊Earth and Planetary Science Letters上。

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成土過程的隨機概化模型

基于標度分布的地球和月球（樣本區）顆粒場