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幂挫羔嚣塞藜鞋囊美矍-囊奏藿；：口的可能性在
69．3～79．2％之间波动，均超过50％，s2站位隶属
于营养级别III的可能性达到76．3％。如果去除湾外
的s8和s9两测站，则柘林湾内所有测站均处于中
营养状态或以上．湾外S8，S9站隶属于营养级剐l
的可能性均超过80％，属于贫营养状态。
表3柘林膏海I林体膏蕾养化疆虞评价结幂
，rable3 Eu咖pm曲虹帆舾sessmentof 魄water-m舢n
Bav
⋯ 各标准等级所占比例(％) 隶属度法
=⋯ Percent0fgrade Gradeof⋯。
I Il IlI m∞lbership
类：(1)单项指标评价(刘保元，1984)：t2)综合
指标评价(volJenweideretal，1998：刘健康，1999)；
(3)模糊数学综合评价，如：隶属度法(彭云辉，
199l；容跃，1982)、聚类分析法(邓超冰，1993)。
用隶属度法对水体质量在进行多因子综合评价时，按
各因子对污染贡献大小求出的权值排除丁人为臆造
的因素，从而使参加评价的参数比较客观。如本文，
权值大且对水质综合评价起作用的因子主要是D珊
和P()4．P的含量。这种由实测资料计算出的权值，取
决于现实污染源，能比较客观地反映污染的实况。隶
属度法的评价结果不受实测因子数目多寡的影响，也
不受污染因子异同的限制，因此，不同区域环境之间、
同一环境的不同时期之间都可以此法进行环境质量
的评价，是一种用于评价水体富营养化的实用方法
(王化泉，1985)。另外，如果对环境制订了统一的
质量分类标准，由这些标准拟出隶属函数编制计算机
程序．则可以进行规范化的质量评价，使用计算机进
行运算又可大大节省运算时间及提高结果的准确性。
海区水体富营养化状态是物理、化学和生物作用
的共同结果，水体营养盐的多寡直观的反映了水俸营
养状态，而水体中营养盐含量主要由有机物氧化和生
物消耗等因素所决定(林辉，2001)，以及考虑到赤
潮形成发展过程中叶绿素a的相关作用，本文采用易
被氧化物质的现存量的测定指标c0D、D矾、P04．P
和生产力指标chla作为海水富营养化程度的评价指
标。本周年调查结果显示，柘林湾DⅨ、PO。．P和coD
的周年平均值分别达到27．02、1．26um01．一和1．15
mg·L_‘。与国家标准(GB3097一1997)相比，氮、
磷含量超过了无机氮为21．4umol·L。(0．3mg·L_1)
和无机磷为0．97umol·L-。(O．03mg·L-1)的二类
标准，coD达到了国家一类标准(2mg·L。1)，用隶
属度法对柘林湾水域进行营养化评价的结果表明，柘
林湾的营养现状已达中营养以上，其指标相当与国家
二类海水标准(表3)。这一结果与各单项指标的评价
非常吻合，说明用隶属度法对柘林湾水域富营养化程
度进行评价是可信的。
本文结论表明柘林湾的富营养化程度比较高，但
湾外水域尚处于贫营养状态。这种湾内外营养现状存
在较大差异的原因是多方面造成的：(1)湾外水域开
阔，与外海低氮低磷海水的交换能力远胜于封闭型的
湾内水域，养殖网箱渔排和挂养贝类造成的湾内水流
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万方数据
l期 胡月明等：基于GIs长春市郊农地土壤肥力综合评价 19
括微生物数量、组成及土壤酶活性等。考虑到同一地
区一定范围内不同土壤水、气、热变化较小，对土壤
肥力的影响基本一致，故本文不考虑这些因素。因而
选取有机质含量、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效
钾等的含量、土壤pH值、阳离子交换量等因素作为
长春市郊区的土壤肥力评价因素．如图1所示。
土壤肥力(A)
养分状况(8
有机质(c．)
全氮(c，)
全磷(c，)
速效磷(c．)
全钾(c。)
速效钾(c。)
物理化学环境c㈦{右嚣要麓‘∞
图l土壤肥力评价因素指标体系
F垃．1 Index研stemf叫 vmu毗i嵋soiIfen uty
2．2浮价单元的划分
评价单元是土壤肥力评价的基本单位。结合GIS
技术和数据来源的特点，本文选择以研究区土地利用
类型图的图斑作为土壤肥力评价单元。
2．3数据采集与处理
确定研究地点、范围、采样数量，并按所定目标，
进行野外调查与图件等资料收集。
以l：lO00000土地利用现状图为基础，采用扫
描和屏幕数字化的方法输入计算机，对图件进行处理
并建立拓扑关系，制成土地利用图、采样点位图。
在实验室完成土壤养分分析，获取有机质、全氮、
全磷、速效磷、全钾、速效钾等指标的含量、土壤pH
值、阳离子交换量等各评价因素的原始数据，并通过
计算机键盘输入。
在图斑与属性值间建立统一标识码，利用Afchl：f0
的数据库管理功能．将图形数据与属性数据以标识码
进行联结，以图层的图斑作为土壤肥力评价的评价单
元。
2．4评价因素权重计算
采用层次分析法确定各评价因素的权值，具体计
算步骤如下：
(1)构造判断矩阵
经同行专家讨论打分，得到各判断矩阵，其中A
—B、B1—c、B2—c判断矩阵如下：
A—B：f1 4]
Lo．25lJ
B，1
B一：[：：]
(2)最大特征根与特征向量求算
判断矩阵P=[pii】的最大特征向量就评价因素的权
向量。当P的阶数大时，可按如下“和法”近似地求出
特征向量：
∑P口
¨2盯 ㈩‘J 、lJ
其中Pii为P的第i行第j列的元素。而
k2吉萎鬻㈣
其中(w)。表示w的第i个分量。
(3)一致性检验
计算
兰∞二!
CI=n—l (3)
CR=C】，RI
式中RI可查表得出。若CR足一致性。否则，调整判断矩阵，重新运算。
按照上述方法先求出每一层相对上一层的权值，
然后求出最后一层(c层)对第一层(A层)的权值，
即为所需评价因素的权值，见表l。
衰1评价因素的权值与重要性测度
T曲le1 11”wekh协蛐dlmport蛐艘v8luesofev丑lIlaⅡon
鲫oIs
因素Evaluanonf缸t 侣 权值wdgn
C． 0．167
C， 0．185
C， n120
Ca 0．088
C。 O．120
C。 0．120
C， 0．100
C^ 0100
2．5评价因素评分
为了计算各单元的各个肥力评价因素的评分，建
立了有关评价指标的隶属度函数，从而计算出隶属度
万方数据
生态科学 22卷
”l，用隶属度值作为评分值。
根据作物效应曲线，将隶属度函数分为两种类
型：s型和抛物型，并将曲线型函数转化为相应的折
线型函数，以便于计算。
(1)抛物型隶属函数
抛物型隶属函数为
本研究中，pH值用抛物型隶属函数计算其隶属
度。由于评价单元基本都是旱地，故取x，=4．5，
x庐6．5，x3=6．O，】【4=8．5。
(2)s型隶属函数
s型隶属函数为
f ln z≥而
f(x)={1190一^)／心一^)十Qt玉≤工<恐(5)
QL 工<五
属于这种类型的土壤肥力指标包括有机质、全氮、
全磷、速效磷、全钾、速效钾等指标的含量和阳离子
交换量。这些指标的转折点见表2。
表2 s型隶属函数曲绒中转折点的取值
T曲le2 Thev卫lll蜉ofturmngpoin拓0fS·ty辨membershIp
fhnc“㈣
2．6综合评价值计算
将各评价单元的评价因素的原始数据代入到(4)
与(5)式中，计算出各个肥力评价因素的分值，然后用
加权和公式求出各评价单元的肥力综合评价值。
3结果与分析
有机质含量、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效
钾、土壤pH值、阳离子交换量的分值都在0～l之间，
晟大值均为1。显然，各个肥力评价因素分值越大．
肥力综合分值越大，土壤肥力越高。然后确定各评价
单元的土壤肥力等级。应用舡吐响的DIssoVLE命
令，将评价结果属于同一土壤质量等级的相邻评价单
元合并，应用ArcⅥew制图，得出长春市郊区农地士
壤肥力评价结果图，并计算出各个质量等级土壤资源
的丽积，见图2(图例中l等、Ⅱ等、III等代表土壤肥
力质量等级)和表3。
田2长春市郊实验区土壤质量评价圈
ng．2M叩ofsoilfe咄姆evalu且tion瑚lIItsforchal邵h衄expe—m岫lndd
表3长毒市郊实验区±壤质■评价结果
1蝴e3 蹦lk删ltyeval岫d仰惴ll】tsforchaI哪b仰坚笆堕型型!
土壤质量等级 ． ．。 。 台计
堡!!!!堕堕婴塑壅型堑盟——1 一r：⋯川⋯一了趔
黧篓然。，． [o删】mot95】【o，n7]Evalu撕曲valuc H⋯”⋯⋯⋯㈩’u’‘。
评价结果(Ilm2)65．68 47．91 3229145．88
EValuanonresun％ 4502 32．84 22．13 100．00
从以上结果图及统计数据可知，实验区内I等与
lI等面积占较大比重，说明当地的土壤肥沃，部分荒
地的肥力也较高．可充分利用。
致谢本项目在野外工作中得到了中国科学院长春光学精密
研究所黄润研究员的大力支持和帮助，特此致谢。
参考文献
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出版社．52．72
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万方数据
基于GIS长春市郊农地土壤肥力综合评价
作者： 胡月明， 章家恩， 吴谷丰， 黎卓仪， 饶卫民， 徐剑波
作者单位： 胡月明,黎卓仪,徐剑波(华南农业大学GIS研究室)， 章家恩,饶卫民(华南农业大学热带亚热
带生态所,广州,510642)， 吴谷丰(佛山教育学院数学系,佛山,528000)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2003,22(1)
被引用次数： 7次

参考文献(4条)
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3.孙波;张桃林;赵其国 我国东南丘陵山区土壤肥力的综合评价 1995(04)
4.贺仲雄 模糊数学及其应用 1985

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