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收稿日期:2002-05-17
青海莎草科植物主要几种牧草质量分析
范青慈
(青海省草原总站 ,青海　西宁 810008)
摘要:利用灰色关联分析 , 对青海省天然草地莎草科 12 种牧草种的 5个营养指标进行综合分析研究 ,选
出最优种类。
关键词:莎草科植物;牧草质量;分析
中图分类号:S54.033　文献标识码:A　文章编号:1006-1932(2002)04-0037-03
　　莎草科植物是青海省天然草地资源
中饲用价值高 、分布面积广 、数量多的一
类优良牧草 ,从草甸到草原广布于全省各
类草地。尤其是占全省可利用草地面积
68.16%的高寒草甸类草地主要以莎草科
植物为建群或优势种。此类草地多在海
拔3000m以上的山地 、浑圆山丘 、峡谷 、湖
滨 、滩地等区域 , 为青海省天然草地主要
夏秋放牧地。据不完全统计 ,全省莎草科
植物有 5属 61种 ,在生态型上多为旱中
生 、中生或湿中生种类。具有植株低矮 、
密丛 、叶片厚 、根系发达等特点 ,易形成富
有弹性的生草层 ,成为耐牧性极强的放牧
型草地 ,在全省草地中占优势地位。莎草
科植物草质柔软 ,适口性好 ,营养成份中
粗蛋白质 、粗脂肪 、无氮浸出物含量高 ,粗
纤维含量低 ,牧草质量高 。在夏季牲畜抓
膘中起着决定性的作用 。但由于不同种
牧草各种营养成份差异较大 ,且各营养成
份相互交错 ,各牧草种类营养成份高低不
易确定。在畜牧业生产中 ,畜牧业对牧草
的营养质量评价更应有一量化指标 。本
文采用灰色关联分析 ,对青海省莎草科主
要几种牧草的营养成份进行综合评价。
为青海省草地建设 、草地改良提供科学依
据。
1　评判原理
关联度分析是根据数列的可比性 、可
近性分析系统内部主要因素之间的相关
程度 ,定量地刻划系统内部结构之间的联
系 ,对系统内部各事物之间状态进行量化
比较分析[ 1] 。
对牧草质量进行评判时 ,以 12种莎草
科牧草为参考列 ,记为{xo(k)}, k=1 , 2 ,3 ,
……n;各种牧草的 5种营养成分作为评价
指标为比较列 ,记为{xi(k)}, k=1 , 2 , 3 ,
……m 。由于{xi(k)}中的元素是根据各指
标的性质和特点给出的科学的定性或定
量的预测值 ,而{x0(k)}中的元素是对各指
标影响预测值中的最优值。因此 ,分析系
统内部各指标因素优劣程度用{xi(k)}与
{xo(k)}的关联度来衡量 。
2　分析方法
利用青海省草地资源调查资料 ,全省
天然草地主要牧草营养成份分析 ,选择整
理后进行灰色关联度计算 ,见表 1。
3　关联度计算
3.1　最优指标集确定　在表 1中 ,把莎草
科牧草 12个种作为评价方案用 i表示;5
种营养成份作为评价指标 ,用 k 表示。各
方案(i)各指标(k)值表示为 xi(k),在 5个
指标中 , 根据牲畜对牧草营养需要的要
求 ,只有灰分含量应“越小越好”[ 1] , 粗纤
维含量在大于 10%以上时消化能随其含
量的增加而增加[ 2] ,粗纤维含量也应“越
·37·四川草原　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2002年第 4期　　　　
小越好” ,其他 3 个指标均为牲畜生长 、发
育所不可缺少的必需营养物质 ,因此 ,除
灰分 、粗纤维这 2项指标选择其数值最小
为最优外 ,其余 3项指标均选择其数值最
大为最优 。其最优指标集为{xo(k)}=
(16.92 ,4.06 ,22.74 ,48.49 ,3.16)。
表 1　青海省莎草科主要几种牧草成份(结实期)　　　单位:%
粗蛋白质 1 粗脂肪 2 粗纤维 3 无氮浸出物 4 粗灰分 5
1小嵩草 11.27 2.69 26.07 43.89 9.17
2线叶嵩草 13.49 1.90 31.28 41.02 5.33
3甘肃嵩草 16.92 2.58 23.46 42.42 5.81
4藏嵩草 14.35 2.63 26.15 42.70 4.88
5矮生嵩草 11.98 2.51 22.72 46.30 7.51
6粗壮嵩草 11.91 2.27 33.89 38.38 6.32
7水嵩草 9.96 2.65 22.99 48.49 6.29
8黑褐苔草 11.74 2.37 26.91 44.73 5.98
9青海苔草 12.13 1.46 32.03 41.13 5.59
10 华扁穗草 15.07 2.29 23.68 42.55 8.26
11 双柱头　草 10.53 3.49 30.46 43.73 4.45
12 　草 11.65 4.06 29.00 44.83 3.16
表 2　同一化数量处理 di(k)值
di(k) 1 2 3 4 5
1 0.1882 0.4731 0.7001 0.5450 0.0000
2 0.5072 0.1692 0.2337 0.2611 0.6389
3 1.0000 0.4308 0.9338 0.3996 0.5591
4 0.6307 0.4500 0.6929 0.4273 0.7138
5 0.2902 0.4038 1.0000 0.7834 0.2762
6 0.2802 0.3115 0.0000 0.0000 0.4742
7 0.0000 0.4577 0.9758 1.0000 0.4792
8 0.2557 0.3500 0.6249 0.6281 0.5308
9 0.3118 0.0000 0.1665 0.2720 0.5957
10 0.7342 0.3192 0.9141 0.4125 0.1514
11 0.0819 0.7808 0.3071 0.5292 0.7854
12 0.2428 1.0000 0.4378 0.6380 1.0000
3.2　均值化处理　由于表中参考列与比
较列的数据量纲不同 ,为了保证评价指标
的可比性 ,对评价指标集{xi(k)}i=1 , 2 ,
……12;k=1 ,2 , ……5 ,进行同一化数量处
理。对越大越优的指标可用:
d i(k)= xi(k)-min[ xi(k)]max[ xi(k)] -min[ xi(k)]
i=0 ,1 ,2 , ……,12;k=1 ,2……,5　　(1)
对越小越优的指标可用:
d i(k)= max[ xi(k)] -[ xi(k)]max[ xi(k)] -min[ xi(k)]
i=0 ,1 ,2 , ……,12;k=1 ,2……,5　　(2)
式中 max[ xi(k)] ,min[ xi(k)]分别为评价指
标集{xi(k)}中的第 k项指标的最大值和
最小值 。利用(1)或(2)式对表 1中各数据
进行同一化数量处理 ,结果为 di(k), i=1 ,
2 , ……12 , k=1 , 2……5。最优指标集{xo
(k)}成参考列{do(k)},各指标集{xi(k)}成
为比较列{d i(k)},其结果见表 2。
3.3　求关联系数ζi(k)　将最优指标集
{do(k)}和各指标集{di(k)}。
根据关联系数定义:ζi(k)=minΔ+pmaxΔΔi(k)+pmaxΔ
i=1 ,2 ,3…… ,12;k=1 ,2…… ,5。
计算出各待评定的指标集的关联系数。
·38· 青海莎草科植物主要几种牧草质量分析
式中:maxΔ=max{max do(k)-di(k) }
minΔ=min{min do(k)-di(k) }
Δi(k)= do(k)-di(k)
P 为分辨系数 , 一般在 0.5 ～ 1.0 之
间 ,取 P 为0.5。由上述计算可见 ,minΔ=
0 ,maxΔ=1。将上述两数据代入公式计
算 ,则ζi(k)为:
ζi(k)= 0.5×1Δi(k)+0.5×1
经计算 ,其结果见表 3。
表3　关联系数ζi(k)数值及关联度 ri和位次
ζi(k) 1 2 3 4 5 r 值 位次
1 0.3812 0.4869 0.6251 0.5236 0.3333 0.4700 9
2 0.5036 0.3757 0.3948 0.4036 0.5807 0.4517 10
3 1.0000 0.4676 0.8830 0.4544 0.5314 0.6673 2
4 0.5752 0.4762 0.6195 0.4661 0.6360 0.5546 5
5 0.4133 0.4561 1.0000 0.6977 0.4086 0.5951 4
6 0.4099 0.4207 0.3333 0.3333 0.4874 0.3969 12
7 0.3333 0.4797 0.9539 1.0000 0.4898 0.6513 3
8 0.4018 0.4348 0.5714 0.5735 0.5159 0.4995 8
9 0.4208 0.3333 0.3750 0.4072 0.5529 0.4178 11
10 0.6529 0.4235 0.8533 0.4598 0.3708 0.5520 6
11 0.3526 0.6952 0.4191 0.5150 0.6997 0.5363 7
12 0.3977 1.0000 0.4707 0.5800 1.0000 0.6897 1
3.4　求关联度 ri　若关联度 ri最大 ,则说
明经同一化处理后各牧草种类的指标集
{di(k)}与最优指标集{do(k)}最接近 ,即
第 i个牧草种类优于其他牧草种类 ,由此
可排出各牧草种类的优劣次序 。
利用关联度公式:ri=1/n ΢n
i=1ζi(k)　K
=12计 。所得的 12个牧草种类评价结果
见表 3中 ri值及其位次。其排序为 r12>r3
>r7>r5>r4>r10>r11>r8>r1>r2>r9>r6 ,
即　草所含营养成份综合评价为最好 ,甘
肃嵩草为第 2 ,水嵩草为第 3 ,矮生嵩草为
第4 ,藏嵩草为第 5 ,华扁穗草为第 6 ,双柱
头　草为第 7 ,黑褐苔草为第 8 ,小嵩草为
第9 ,线叶嵩草为第 10 ,青海苔草为第 11 ,
粗壮嵩草为第 12。
4　结论
在灰色关联度分析中 ,各元素的优劣
以关联度表示 ,关联度越大 ,则表示元素
越优。从上述分析可知:青海省天然草地
莎草科 12个牧草种。牧草质量依次为　
草>甘肃嵩草>水嵩草>矮生嵩草>藏
嵩草>华扁穗草>双柱头 　草>黑褐苔
草>小嵩草 >线叶嵩草>青海苔草>粗
壮嵩草 。因此 , 　草属 、嵩草属植物在青
海天然草地高寒草甸中所占比例越大 ,草
地质量越优。为青海高寒草甸草地质量
评价提供信息和科学根据 。
参考文献
[ 1] 　向志民 , 何敏.蒿类半灌木牧草质量分析
[ J].草业科学 , 2000 ,(1):13 ～ 15.
[ 2] 　成若琳.甘肃天然草地饲用植物营养价值
评定[M].甘肃:甘肃科学技术出版社 , 1994 ,
2.
·39·四川草原　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2002年第 4期