美国伊利诺伊大学研究揭示干土裂缝加速水分蒸发

维度网讯，美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（University of Illinois Urbana-Champaign）的一项新研究揭示了长期干旱条件下土壤干缩裂缝的演化机制及其对土壤水分储存与运移的影响，研究结果有助于改进用于水资源管理的水文模型。

干缩裂缝是土壤在水分蒸发过程中因应力超过其抗拉强度而形成的。裂缝增加了蒸发表面积，使水分更快从土壤逸散到大气，导致开裂区域进一步变干。该研究第一作者、伊利诺伊大学农业、消费者与环境科学学院（College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences）及格兰杰工程学院（The Grainger College of Engineering at Illinois）农业与生物工程系（Department of Agricultural and Biological Engineering）博士生Kristelle Dela Cruz指出，水分蒸发产生的应力是裂缝形成的直接原因。

农业与生物工程系教授、研究共同作者Maria Chu补充说，通常从质地和结构两个角度描述土壤。质地指砂、粉砂和黏土在土壤中的比例，结构则描述这些组分的排列方式，例如形成团聚体。当土壤开裂时，原有结构发生改变，从而影响土壤整体的物理性质。

为在受控条件下研究裂缝演化，该团队搭建了一个用于测量土壤水平衡的仪器——测渗计（lysimeter）。测渗计柱体内填充1立方英尺粉砂质黄土（美国中西部常见土壤），并配备温控环境室与用于排水的瓦管排水系统，以复现田间条件。

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