全 文 ：用 AHP法筛选观光木杉木混交模式的研究
张炜银　郑郁善
(福建林学院资源与环境系 ,南平 353001)
摘要　通过对观光木杉木混交林及杉木纯林的林分生物量、生产力、培肥土壤能力、
水文效应等进行系统的研究 ,应用层次分析法对各模式的效益进行综合评价 ,结果表
明综合效益的总排序是:观光木杉木行间混交> 观光木杉木行带混交> 观光木杉木
株间混交> 杉木纯林 .
关键词　观光木 ;杉木 ;混交林 ;层次分析法
中图分类号　 S725. 1
观光木 ( Tsoongiodenron odorum )是我国特有的古老孑遗树种 ,优良用材树种和庭园绿
化树种 ,但由于其天然更新能力较差 ,分布范围逐渐缩小 ,天然大树已陷入濒危境地 ,被列为国
家二级保护植物〔 1〕 .杉木 (Cunningham ia lanceolata )是我国南方特有的速生用材树种 ,生长
快、材质好、产量高、栽培面积广 ,由于杉木本身固有的生物学特性加上目前不合理的栽培制度
和栽培措施 ,引起一系列生态问题 ,严重威胁林地的可持续利用〔 2〕 .许多阔叶树凋落物多且易
分解、养分含量高、归还量大 ,具有较好的培肥土壤功能 .在杉木连栽地力衰退日趋严重的新形
势下 ,营造杉阔混交林作为防止杉木连栽地力衰退的一种尝试 ,近年来引起有关专家的重视 .
于 1983年采种育苗 ,营造观光木与杉木各种混交林 , 1996年对不同观光木杉木混交林及杉木
纯林的林分生长发育规律、生物量、生产力、土壤培肥能力、水文学特征等方面进行系统的研
究 ,应用综合决策层次分析法对各模式的效益进行综合评价 ,寻找最佳造林模式 ,为推广观光
木造林提供理论依据 .
1　试验地自然概况
试验地设在建瓯芝城镇东安村林场 ,东经 118～ 119°,北纬 26°40′～ 27°20′,属热带季风湿
润气候 ,年平均气温 18. 8℃ ,年平均降雨量 1665. 7mm,降雨日 170天 ,年平均蒸发量为
1499. 2mm , 7～ 9月份蒸发量最大 ,年平均相对湿度 79% .日照总时数 1829. 3h.土壤为山地红
壤 , A+ AB层厚 20～ 25cm ,坡度 20～ 25°,林地前茬为马尾松天然林 .
2　试验设计与研究方法
2. 1　试验设计
本试验于 1983年建立 ,按随机区组法进行试验设计 ,模式有观光木×杉木混交比例为
1∶ 1的行间混交 ( A) ,混交比例为 3: 1的行带混交 ( B) ,混交比例为 1: 1株间混交 ( C) ,杉木纯
福建林学院学报　 1998, 18( 4): 331～ 334
Journal of Fujian Colleg e o f Fo restr y　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
第 1作者简介:张炜银 ,男 , 1975年 12月出生 ,在读造林学硕士生 .收稿日期　 1997-11-07　　修回日期　 1998-01-04
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 1998. 04. 012
林 ( D) .每个处理标准地面积 20m× 20m,三个重复 ,密度 2100株 /hm2 .
2. 2　研究方法
对标准地内林木进行每木检尺 ,根据调查材料计算平均树高和平均胸径 ,选择平均木 ,采
用 Monsi切割法〔3〕 ,按 2m为一段称取每段的各部分器官鲜重以及称取地下各部分的鲜重 ,按
随机原则抽取各部分样品 ,带回室内在 105℃下烘至恒重 ,测定其含水量 ,求算各器官的干物
质重 ,用单位面积上的林木株数和平均木的干重推算林分生物量 .下木草本层和枯枝落叶层生
物量测定采用样方收获法〔 3〕 .
在标准地中挖取两个剖面 ,分 0～ 20cm、 20～ 40cm分层取样 .土壤水分物理性质采用环刀
法 ;土壤团聚体采用机械筛分法〔 4〕 .有机质用硫酸重铬酸钾法 ;全氮用硒粉 - 硫酸铜 -硫酸硝
化蒸馏滴定法 ;全磷用钼锑抗比色法 ;水解氮采用扩散吸收法 ;速效磷采用盐酸- 氟化铵法 ;速
效钾用四苯硼钠比浊法〔5〕 .用浸水法〔 4〕测定乔木层、林下植被和枯枝落叶层持水量 .
3　各模式综合决策分析
整个模型结构分三层 ,第一层为目标层 ,目标是使森林发挥最大的生态经济效益 ;第二层
为准则层 ,包括生物量、土壤肥力、水文特性和经济效益 ;第三层为模式层 (图 1) .
附图　综合决策分析层次结构
FIGU RE　 The con st ruction of hierarch y analysis
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3. 1　建立判断矩阵
表 1　标度及其定义
T ABLE 1　 Scale and def ini tion
标　度 定　　义
1 表示两个因素相比 ,具有同等重要性
3 表示两个因素相比 ,一个因素比另一个稍重要
5 表示两个因素相比 ,一个因素比另一个明显重要
7 表示两个因素相比 ,一个因素比另一个强烈重要
9 表示两个因素相比 ,一个因素比另一个极端重要
2, 4 表示两个相邻判断的中值
6, 8 表示两个相邻判断的中值
在排序计算中 ,每一层次的因素相对于上
一层次某一因素的单排序可以为一系列成
对因素的判断比较 .用 1～ 9标度法 (表 1)
列出判断矩阵 ,通过计算判断矩阵的最大
特征根 λmax及其相对应的特征向量 ,逐
次计算出某一层元素相对于上一层各个因
素的单排序权值 ,然后用上一层元素本身
的排序值加权平均 ,即可计算出层次总排
序值 .这样 ,依次从上到下最终计算出最低层因素相对最高层的相对优劣排序值 .
3. 2　层次排序计算
对于判断矩阵 A,计算其最大特征根和特征向量的方法如下:
　　 ( 1)计算判断矩阵每一行元素乘积
　　　　 Mi = En
j= 1
aij　　　 ( i = 1, 2. . . . . .n )
　　 ( 2)计算 Mi的 n次方根 W i = n Mi
　　 ( 3)将 W= (W1 ,W2 , . . . Wn ) T标准化 ,即
　　　　 Wi = WiE　
i= 1
W i
　　W= (W1 , W2 ,W3 ,…… , Wn ) T为所求特征向量 .
　　 ( 4)计算最大特征根λma x = En
i= 1
( AW ) i
nWi
表 2　随机一致性指标
TABLE 2　 The ind ex of random iden ti ty
阶数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Ri 0 0 0. 58 0. 90 1. 12 1. 24 1. 32 1. 41 1. 45 1. 49 1. 53
为保证决策者思维过程一致性 ,计算判断
矩阵偏离一致性指标 CI, CI= (λmax - n ) /
( n- 1) ,然后将 CI与判断矩阵平均随机一致性
指标 RI进行比较 ,当随机一致性比率 RC=
CI /RI < 0. 1时 ,层次单排序具有满意的一致性 ,否则重新调整判断矩阵元素的取值 . 1～ 11阶
判断矩阵的 RI值见表 2.
表 3　各模式总排序
T ABLE 3　 Total ordinat ion of dif f erent pat terns
模式 B1
0. 3878
B2
0. 1203
B3
0. 1042
B4
0. 3878
W i
-
A 0. 6078 0. 3998 0. 4027 0. 3317 0. 4544
B 0. 2561 0. 1190 0. 2358 0. 2810 0. 2471
C 0. 0936 0. 3432 0. 2956 0. 2113 0. 1903
D 0. 0425 0. 1380 0. 0659 0. 1760 0. 1082
根椐以上原理将数据通过计算机计算结果 ,
杉木观光木按总效果的排序为:行间混交> 行带
混交> 株间混交> 杉木纯林 (表 3) .
4　小结与讨论
　　对各种模式进行综合决策评判结果 ,几种模
式中最理想的是行间混交林 ,总效益从大到小排
列顺序为:观光木杉木行间混交> 行带混交> 株间混交> 杉木纯林 .混交林不仅能充分利用地
力 ,而且能改善立地环境 ,提高土壤肥力 ,还能较好地截留降雨 ,起到较佳的水土保持和涵养水
源等功能 .
在建立观光木杉木混交模式模型的过程中 ,应充分考虑培育目标和多方面的指标 ,建立的
333　 4期 　　　　　　　　　张炜银等: 用 AHP法筛选观光木杉木混交模式的研究　　　　　　　　　　
模型应全面、合理地综合各方面因素 ,以提高决策的准确性 .
应用层次分析法选择观光木杉木混交模式不仅能考虑森林的直接经济效益 ,而且可以综
合考虑森林的多种效益 ,用定量与定性材料相结合进行分析 ,避免了许多只用定性而缺乏定量
分析方法的弊端 ,使决策更为科学、合理 .
参 考 文 献
1　傅立国等 .中国珍稀濒危植物 .上海:上海教育出版社 , 1987, 228～ 229
2　俞新妥 .杉木人工林地力衰退和养分循环研究进展 .福建林学院学报 , 1992, 12( 3): 264～ 275
3　 Monsi M .植物群落的数学模型 .植物生态学译丛· 北京:科学出版社 , 1974, 123～ 144
4　张万儒等 .森林土壤定位研究方法 .北京:中国林业出版社 , 1978, 17～ 37
5　中国科学院南京土壤研究所 .土壤理化分析 .上海:上海科技出版社 , 1978, 62～ 136
6　刘新宪等 .选择与判断 .上海:上海科学普及出版社
Study on Analytic Hierarchy Choose for Mixed Patterns
of Tsoong iodenron odorum and Chinese fir
Zhang Weiying　 Zheng Yushan
( Resou rces & Envi ronment Dep t. , Fujian Col leg e of Fores t ry, Nanping 353001)
ABSTRACT　 Based on the investig ations o f the biomass of stand, soil fer tility , hydr ological effect and eco-
nomic benefits o f diffe rent mix ed fo rests and pure fo rest , the effects of diffe rent mix ed fo rests are evalua ted
by applying the method o f AHP. The result show s that the to ta l o rdina tion o f compreh ensiv e effects ar e in
sequence of the mixed model by line> the mixed model by strip > the mixed model by indiv idual tr ee > the
pure fo rest o f Chinese fir.
KEY WORDS　 Tsoongiodenron odorum , Cunninghamia lanceolata , M ix ed for est, AHP method
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