多级干湿循环对农田土壤干缩裂缝演变特征的影响

摘要：

为研究多级干湿循环条件下农田土壤干缩裂缝的演变特征,在室内试验基础上,结合数字图像处理技术对裂缝几何形态特征进行了统计与定量分析.结果表明,干湿循环后,土壤开裂位置不变,增湿过程中裂缝闭合规律也大致相似,但干燥初期裂缝开裂规律受第1级干湿循环影响明显.第1级干湿循环后,裂缝面积率在含水率为20％～30％时增速降低,约90％的裂缝长度发育集中在含水率大于30％时,连通性指数在含水率大于14％时近似匀速增大.随着干湿循环级数的增加,土壤开裂含水率逐渐减小,而干缩稳定时裂缝网络连通性有所增强,但裂缝网络形态大致相似,裂缝总长也保持稳定.此外,裂缝宽度与土壤开裂程度均呈递减趋势,且各裂缝的宽度逐渐趋向统一,将对裂缝优先流有所遏制,有利于土壤水分的均匀入渗.

关键词：土壤、干缩裂缝、干湿循环、演变特征、几何形态特征

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分类号：S152.4(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金项目51579069、51179050、江苏省高校优势学科建设工程项目YS11001和高等学校学科创新引智计划111计划项目B12032

在线出版日期：2017-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：172-177,252