裂隙在自然界中广泛存在。裂隙的产生会影响土壤的一系列特性。同时,在一定程度上增加土壤的渗透性,大大降低土壤结构的强度和稳定性,甚至影响土壤植被根系的生长。为探索水分蒸发这一影响因素的作用下,农田土壤表面裂隙的发育规律及机理,本文就基于Hookean定律的土壤开裂模型进行了改进,在模型中引入反映土壤空间相关性的相关长度概念来构建土壤阈值随机场用以模拟土壤的动态开裂情况。采用面积密度、长度密度和欧拉数密度三种分析裂隙的形态参数指标来定量分析裂隙发育过程的形态,从而评价改进的模型模拟结果与试验的拟合程度、与原模型的比较及土壤参数的改变对模拟裂隙发育情况的影响。经计算:(1)模拟与试验图像的面积、长度以及欧拉数密度的决定系数R2都大于50%,均方根误差RMSE都满足小于20%,偏差BIAS与平均相对误差MRE都较小,一致性指数IA都接近于1,表明改进后的模型模拟结果满足率定要求。(2)通过只改变“随机种子数”不改变已经率定好的参数,实现100组应变阈值随机场,将其带入到土壤开裂模型中验证裂隙模拟和试验值拟合程度,发现改进后的模型较好的体现了裂隙发育初期至稳定后的变化规律,说明模型中引入加入的相关长度概念是正确的。(3)然后为反映改进后的模型与原模型模拟结果的优劣程度,文章中分别将未引入相关长度的模型模拟结果与改进后的模型模拟结果相比较,结果表明,改进后的模型更好的体现了裂隙的动态开裂过程。(4)文章第5章对该改进后模型的主要参数进行了分析,通过改变随机场方差与均值、相关长度的值,分析其对模型模拟开裂结果的影响,结果表明相关长度在1Ocm以内、方差大于0.2的范围,相关长度越大,方差较小,土壤开裂越均匀。