Land use change (LUC) alters soil structure and, consequently, the functions and services provided by these soils. Conversion from extensive pasture to sugarcane is one of the largest land transitions in Brazil as a result of the growth of the domestic and global demands of bioenergy. However, the impacts of sugarcane expansion on the soil structure under extensive pasture remains unclear, especially when considering changes at the microscale. We investigated whether LUC for sugarcane cultivation impacted soil microstructure quality. Undisturbed soil samples were taken from two soil layers (0–10 and 10–20 cm) under three contrasting land uses (native vegetation—NV, pasture—PA and sugarcane—SC) in three different locations in the central‐southern Brazil. Oriented thin sections (30 μm) were used for micromorphological analysis. The total area of pores decreased following the LUC in the following order: NV > PA > SC in both soil layers. The area of large complex packing pores (>0.01 mm²) also decreased with the LUC sequence: NV>PA>SC. Qualitative and semi‐quantitative micromorphological analysis confirmed porosity reduction was driven by the decrease in complex packing pores and that biological features decreased in the same LUC sequence as the quantitative parameters. Therefore, LUC for sugarcane expansion reduced microscale soil porosity, irrespectively of soil type and site‐specific conditions, indicating that the adoption of more sustainable management practices is imperative to preserve soil structure and sustain soil functions in Brazilian sugarcane fields.

中文翻译：

---

巴西甘蔗扩张土地利用变化引起的土壤微结构变化

土地利用变化 (LUC) 会改变土壤结构，从而改变这些土壤提供的功能和服务。由于国内和全球对生物能源需求的增长，巴西最大的土地转变之一是从广阔的牧场转变为甘蔗。然而，甘蔗扩张对广阔牧场下土壤结构的影响尚不清楚，尤其是在考虑微观尺度的变化时。我们调查了甘蔗栽培的 LUC 是否影响土壤微结构质量。未受干扰的土壤样品取自巴西中南部三个不同地点的三种不同土地利用（本地植被 - NV、牧场 - PA 和甘蔗 - SC）下的两个土层（0-10 和 10-20 厘米）。定向薄片 (30 μm) 用于显微形态分析。在 LUC 之后，孔隙的总面积按以下顺序减少：两个土层中的 NV > PA > SC。大的复杂填料孔（>0.01 mm²）的面积也随着 LUC 顺序而减小：NV>PA>SC。定性和半定量微形态分析证实孔隙率降低是由复杂堆积孔的减少驱动的，并且生物学特征在与定量参数相同的 LUC 序列中降低。因此，无论土壤类型和特定地点的条件如何，用于甘蔗扩张的 LUC 都降低了微尺度土壤孔隙度，这表明采用更可持续的管理实践对于保护巴西甘蔗田的土壤结构和维持土壤功能至关重要。大的复杂填料孔（>0.01 mm²）的面积也随着 LUC 顺序而减小：NV>PA>SC。定性和半定量微形态分析证实孔隙率降低是由复杂堆积孔的减少驱动的，并且生物学特征在与定量参数相同的 LUC 序列中降低。因此，无论土壤类型和特定地点的条件如何，用于甘蔗扩张的 LUC 都降低了微尺度土壤孔隙度，这表明采用更可持续的管理实践对于保护巴西甘蔗田的土壤结构和维持土壤功能至关重要。大的复杂填料孔（>0.01 mm²）的面积也随着 LUC 顺序而减小：NV>PA>SC。定性和半定量微形态分析证实孔隙率降低是由复杂堆积孔的减少驱动的，并且生物学特征在与定量参数相同的 LUC 序列中降低。因此，无论土壤类型和特定地点的条件如何，用于甘蔗扩张的 LUC 都降低了微尺度土壤孔隙度，这表明采用更可持续的管理实践对于保护巴西甘蔗田的土壤结构和维持土壤功能至关重要。定性和半定量微形态分析证实孔隙率降低是由复杂堆积孔的减少驱动的，并且生物学特征在与定量参数相同的 LUC 序列中降低。因此，无论土壤类型和特定地点的条件如何，用于甘蔗扩张的 LUC 都降低了微尺度土壤孔隙度，这表明采用更可持续的管理实践对于保护巴西甘蔗田的土壤结构和维持土壤功能至关重要。定性和半定量微形态分析证实孔隙率降低是由复杂堆积孔的减少驱动的，并且生物学特征在与定量参数相同的 LUC 序列中降低。因此，无论土壤类型和特定地点的条件如何，用于甘蔗扩张的 LUC 都降低了微尺度土壤孔隙度，这表明采用更可持续的管理实践对于保护巴西甘蔗田的土壤结构和维持土壤功能至关重要。