为分析农田有作物的土壤裂隙与无作物的土壤裂隙之间的异同,同时验证基于胡克定律建立的土壤裂隙的网络模型的正确性。通过室外农田土壤裂隙实验,获得农田土壤裂隙的数字图像。利用数字图像处理技术与fortran软件工具,对所获得的农田土壤裂隙图像进行了二值化处理,并将土壤开裂模型模拟的裂隙图像进行二值化。计算得出有作物与无作物的土壤裂隙和模拟裂隙的多重分形参数,对比分析了三者的广义分形维数Dq,多重分形奇异指数α以及分形谱函数f(a)。结果表明:(1)农田土壤中含有作物的裂隙比不含作物的裂隙的含水率下降速度更慢,含水率更高。作物根系影响下产生的土壤裂隙与无作物根系影响的土壤裂隙的含水率变化整体呈下降趋势。(2)作物根系影响下产生的土壤裂隙的多重分形谱谱宽随着裂隙的发育逐渐增大,广义分形维数的分析结果与多重分形谱分析结果相一致。作物根系影响下产生的土壤裂隙在发育后期时,其D0值最大,裂隙发育的范围更广泛;作物根系影响下产生的土壤裂隙裂隙发育后期D1值最大,后期裂隙测量在局部更稀疏;裂隙发育后期的D0与D2的差值最小,说明随着裂隙发育,其分布的非均匀性越好。(3)作物根系影响下产生的土壤裂隙与无作物根系影响的土壤裂隙均具有较好的自相似性与多重分形特性。作物根系影响下产生的土壤裂隙分布的非均匀性更小。无作物根系影响的土壤裂隙分形结构更复杂,在细微处的描述上,无作物根系影响的土壤裂隙比作物根系影响下产生的土壤裂隙更准确。(4)模拟裂隙具有较好的多重分形特性与自相似性。随着裂隙的发育,模拟裂隙的不规则性也在增大。当裂隙不再明显变化后,多重分形谱谱宽也不再明显变化。模拟裂隙随着发育D0值最大,模拟裂隙随着自身发育,其范围更广泛,同时,模拟裂隙随着发育,D0与D2的差值最小,随着裂隙发育,其分布的非均匀性越好。(5)模拟裂隙与农田土壤裂隙这两者的多重分形谱具有一定的相似程度。模拟裂隙的多重分形谱谱宽与农田裂隙的谱宽相差甚小,且两者的多重分形谱参数均大于零。模拟裂隙与农田土壤裂隙两者的分维数相近,且广义分形维数拟合效果良好;二者广义分形维数图像变化幅度相差不大。因此该模型可以很好的模拟出与农田裂隙网络规律相似的图像,对研究土壤裂隙提供了有效的工具。多重分形参数可以作为对比模拟裂隙与土壤裂隙非均匀性的重要指标,同时,也为土壤裂隙模型进一步优化提供参考。