榮艷芳

(青海省海東市樂(lè)都區(qū)林業(yè)局，青海 海東 810700)

土壤養(yǎng)分是所有林業(yè)相關(guān)活動(dòng)得以進(jìn)行的保障條件，林業(yè)生長(zhǎng)所需的物質(zhì)除了來(lái)自空氣外，其他大多是從土壤中獲取的，借助其支撐作用，使林木合理進(jìn)行相關(guān)活動(dòng)[1，2]。如何確定林區(qū)土壤養(yǎng)分，每種養(yǎng)分的權(quán)重如何測(cè)定，其相關(guān)研究并不多。為此本文在大興安嶺林區(qū)取土壤樣品，帶回實(shí)驗(yàn)室后對(duì)其化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定和數(shù)據(jù)分析。測(cè)定化學(xué)性質(zhì)后運(yùn)用層次分析法對(duì)不同樣地的土壤養(yǎng)分情況進(jìn)行比較分析和評(píng)價(jià)，從而確定土壤養(yǎng)分的權(quán)重，以期為類(lèi)似地理位置的林區(qū)土壤分析提供依據(jù)。

1 土壤化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及測(cè)定

在大興安嶺新林林業(yè)局( 123°41′—125°25′ E，51°20′—52°10′ N)樣地中隨機(jī)設(shè)置取樣點(diǎn)，取0～10 cm土層的混合土樣1 kg帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

具體依據(jù)的方法和標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定

2 層次分析法原理及特點(diǎn)

層次分析法是將與決策相關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等多層次，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量相結(jié)合分析的決策方法[3]。能夠簡(jiǎn)化系統(tǒng)分析和計(jì)算工作，有助于決策者保持思維過(guò)程和決策過(guò)程的一致性，因此是一種比較科學(xué)的確定權(quán)重的方法?；驹砭褪前蜒芯康膹?fù)雜問(wèn)題看作一個(gè)系統(tǒng)，對(duì)各因素進(jìn)行分析，劃分出各因素間有序?qū)哟?；再?qǐng)專(zhuān)家對(duì)每一層次中的因素做出較為客觀(guān)的判斷，對(duì)其相對(duì)重要性給出定量表示；建立數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出全部因素的權(quán)值，并且加以排序；根據(jù)排序結(jié)果解決相應(yīng)問(wèn)題或做出規(guī)劃措施。該方法具有靈活性、實(shí)用性、系統(tǒng)性和簡(jiǎn)潔性的特點(diǎn)[4]。

3 建立遞階層次結(jié)構(gòu)

本研究中，可分為3個(gè)層次，分別為目標(biāo)層、系統(tǒng)層和指標(biāo)層。土壤養(yǎng)分G為目標(biāo)層，設(shè)置土壤有機(jī)量A1、土壤全量A2、土壤有效量A3等3個(gè)系統(tǒng)層，按照遞階層次結(jié)構(gòu)，指標(biāo)層為：有機(jī)質(zhì)B1、全氮B2、全磷B3、全鉀B4、水解氮B5、有效磷B6、速效鉀B7。得到大興安嶺用材林土壤養(yǎng)分的指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1遞階層次結(jié)構(gòu)

4 構(gòu)建判斷矩陣

層次分析法中賦權(quán)的關(guān)鍵就在于構(gòu)建兩兩比較的判斷矩陣，通過(guò)咨詢(xún)本領(lǐng)域的專(zhuān)家，包括電子郵件、視頻、書(shū)信的方式，請(qǐng)其為各個(gè)層次中各指標(biāo)相互關(guān)系間的重要程度按照9標(biāo)度方法進(jìn)行打分，構(gòu)建出比較判斷矩陣，見(jiàn)表2。

表2 比較判斷矩陣形式

表2中，Aij表示對(duì)于G來(lái)說(shuō)，Ai相對(duì)于A(yíng)j的重要程度，i、j=1,2，n。用數(shù)值表示，范圍在1/9至9之間。當(dāng)數(shù)值大于1時(shí)，說(shuō)明Ai比Aj重要，其數(shù)值越大，說(shuō)明對(duì)比差異越明顯。經(jīng)過(guò)綜合多名專(zhuān)家的評(píng)價(jià)結(jié)果，結(jié)果見(jiàn)表3～表6。

表3 G-A比較判斷矩陣

表4 A1-B比較判斷矩陣

表5 A2-B比較判斷矩陣

表6 A3-B比較判斷矩陣

5 確定單層指標(biāo)權(quán)重

通過(guò)分層求解的方法，首先確定同一層指標(biāo)相對(duì)于上一層元素的權(quán)重，然后計(jì)算其組合權(quán)重，得到土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)中各指標(biāo)所占權(quán)重。根據(jù)土壤養(yǎng)分綜合評(píng)價(jià)方面的研究，選用方根法計(jì)算其單層指標(biāo)的權(quán)重。

(1)計(jì)算比較判斷矩陣中第i行元素的乘積Mi：

(1)

式中：n為比較判斷矩陣的階數(shù)。

(2)

(3)

式中：wi為單層次中第i行的指標(biāo)的權(quán)重。

根據(jù)公式(1)～公式(3)計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表7～表10。

表7 G-A層指標(biāo)權(quán)重

表8 A1-B層指標(biāo)權(quán)重

表9 A2-B層指標(biāo)權(quán)重

表10 A3-B層指標(biāo)權(quán)重

6 結(jié)論

通過(guò)對(duì)前面方法和指標(biāo)分析，計(jì)算土壤養(yǎng)分G中7個(gè)B指標(biāo)，要進(jìn)行組合權(quán)重計(jì)算，計(jì)算公式為wGB=wGA×wAB。通過(guò)該公式計(jì)算出B1=0.168 1、B2=0.111 9、B3=0.137 2、B4=0.108 2、B5=0.123 2、B6=0.198 3、B7=0.153 1。

通過(guò)以上層次分析法確定了其土壤養(yǎng)分的權(quán)重。磷元素是土壤養(yǎng)分的重要影響因子，尤其是有效磷，其權(quán)重在各項(xiàng)指標(biāo)中最高。通過(guò)與土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)比較得到不同樣地的土壤養(yǎng)分等級(jí)，從而改善土壤質(zhì)量，以提高土壤肥力。