东北黑土区是我国最大的粮食生产基地,开垦仅有百年历史,通常情况下,开垦前10年,有机质稳定性处于快速变化期,为探明黑土农田开垦土壤质量下降的根本原因,本研究依托中科院海伦生态试验站长期定位试验平台,于2011年10月至2019年10月设置1个对照草地,3个开垦玉米农田,分别为自然草地（ZR）、平播开垦（PB）、顺垄开垦（NS）、横垄开垦（WE）,区田为3m×4m大小,每个处理设3次重复,随机排列,种植耕作方式与当地传统耕作方式相同。土样采自每年10月玉米收获季,采用“S”型5点取样法,采取0～20cm耕层土壤1kg,室内阴干,剔除杂物,备用。室内用湿筛仪筛分团聚体、超声波分散器进行密度分组、傅里叶红外光谱仪测定有机质红外光谱,实验室测定有机质、交换性钠、钾和阳离子交换量、铵态氮。主要结果如下:（1）开垦使土壤大团聚体（>2mm）破碎,粘、粉粒（<0.053mm）团聚化,团聚体稳定性增强开垦前,草地团聚体主要集中在0.5～1mm和<0.053mm两个优势粒级,开垦后土壤团聚体逐渐以0.5～1mm和0.25～0.5mm两个粒级为优势粒级,<0.053mm粘、粉粒所占比例逐年下降,而>0.25mm四个粒级团聚体占比逐年上升。至2019年,3个开垦方式均不同程度的增加了>0.25mm四个粒级团聚体数量,其中以平播开垦0.25～0.5mm团聚体上升最多,同时开垦以后<0.053mm粉、粘粒的含量较开垦前逐年减少,以平播开垦下降幅度最大,顺垄开垦下降最小,而0.053～0.25mm团聚体数量变化趋势因不同开垦方式而异,平播开垦方式下该粒级团聚体占比下降,而顺垄开垦和横垄开垦下该粒级团聚体占比上升。相关性分析表明,1～2mm、0.25～0.5mm以及<0.053mm这三个粒级团聚体占比变化是影响土壤水稳性最主要的因素。土壤稳定性方面,平播与横垄开垦均高于顺垄开垦。（2）开垦显著降低土壤有机质含量、有机质储量相对于平播、顺垄开垦而言,横垄开垦对于土壤有机质损失保护最好,顺垄开垦加速了土壤有机质的损失。不同开垦方式土壤各团聚体有机质随着开垦年限的推进在不断降低,而下降幅度有所不同,其中>2mm、1～2mm团聚体有机质下降20%以上,0.053～0.25mm、<0.053mm团聚体有机质下降10%以内。除<0.053mm粉、粘粒外,其余团聚体有机质下降幅度,起垄开垦都要小于不起垄开垦,起垄开垦中,顺垄开垦降幅要高于横垄。整体来看,顺垄开垦有机质下降最少,其对有机质的保护主要体现在>0.5mm团聚体上。（3）开垦使有机质结构趋于简单化,稳定性降低草地开垦为农田后,全土多糖C-O含量增加,芳香族C=C含量减少,有机质稳定性下降。>0.25mm团聚体有机质结构变化最为明显,其中醇酚-OH和脂肪族-CH含量升高,羰基C=O和芳香族C=C含量降低,多糖C-O含量略微下降,变化幅度不明显,有机质稳定性显著下降。各密度组分中LF和OF的醇酚-OH和芳香族C=C含量有所下降,而多糖C-O趋势相反,开垦后MF有机质结构稳定性处于稳定状态,而LF和OF组分有机质稳定性降低。主成分分析表明,开垦主要影响>0.053mm团聚体和LF、OF有机质结构,对芳香族C=C和多糖C-O影响最大。总的来说,开垦后农田土壤有机质中稳定的芳香类物质降低,活跃的多糖类物质增加,结构趋于简单化,导致黑土有机质化学结构稳定性下降。（4）开垦降低了农田地力水平,横垄开垦地力最高与自然对照相比,开垦显著降低了土壤交换性钠、钾,阳离子交换量和铵态氮含量,顺垄开垦土壤阳离子交换量在3个开垦方式中最低,横垄开垦土壤阳离子交换量最高,且土壤铵态氮含量与平播相当,显著高于顺垄开垦,说明顺垄开垦对土地地力水平破坏最大。利用多元线性回归和隶属度函数模型计算最小数据集土壤耕作指数,评价土壤质量发现,相对于当地自然草地而言,开垦9年后,农田平均最小数据集耕作指数为0.270,属于低产田范畴,其中横垄开垦土地地力水平最高,最小数据集耕作指数为0.347,达到中产田水平。将最小数据集耕作指数与团聚体结构稳定性指标和全量数据集耕作指数作相关性分析发现,最小数据集耕作指数可以用于评价开垦农田地力水平。综上所述,开垦使土壤微团聚体减少,土壤整体稳定性上升,有机质结构中多糖类物质增加,导致结构稳定性下降,有机质含量减少。开垦农田中,横垄开垦土壤稳定性高,对有机质保护较好,土壤地力最高,适合东北黑土区坡耕地开垦。