多级干湿循环对农田土壤干缩裂缝演变特征的影响

发布时间：2017-06-30 07:16

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【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。
【作者单位】： 河海大学南方地区高效灌排与农业水土环境教育部重点实验室;
【关键词】： 土壤 干缩裂缝 干湿循环 演变特征 几何形态特征
【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) 高等学校学科创新引智计划(111计划)项目(B12032)
【分类号】：S152.4
【正文快照】： 引言土壤干缩开裂是一种影响广泛而又普遍的自然现象。在农业上,干缩裂缝为水分蒸发提供新的途径,加剧了干旱危害[1];造成作物根系撕裂,影响作物对水分及养分的吸收[2];同时,作为水分与溶质运移的优先通道,使得非饱和带土壤难以截留水分,并引起养分淋溶损失及地下水污染[3]。

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本文编号：501091