全 文 ：模糊相似优先比法在柽柳属植物耐盐性研究中的应用
张德魁 , 王继和 , 刘有军 , 马全林　(甘肃省荒漠化防治重点实验室,甘肃省治沙研究所 ,甘肃武威 733000)
摘要　运用模糊相似优先比的数学方法 ,分析了 7种中国柽柳属植物的耐盐性。结果表明 , 7种柽柳属植物种的耐盐性为:短穗柽柳>
甘肃柽柳>多花柽柳>甘蒙柽柳>长穗柽柳>山川柽柳>多枝柽柳 ,为耐盐性柽柳属植物种的选择提供了一种简便的方法。
关键词　模糊相似优先比;柽柳属;耐盐性
中图分类号　Q949.758.8　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2007)12-03464-02
Application of the Fuzzy Resemble Priority Ratio in the Study on Endurance of Tamarix L.to Salt
ZHANGDe-kui et al　(Gansu Key Laboratory of Desertification Combating/Gansu Desert Control Research Institute , Wuwei , Gansu 733000)
Abstract　Through fuzzy resemble priority ratio method , the endurance of 7 Tamarix L.species to salt was analyzed.The results showed that the order of
the endurance of 7 Tamarix L.species to salt was T.1axa>T.gansuensis>T.hohenackeri>T.austromogolica>T.elongata>T.arceuthoides>T.
ramosissima , and a simplemethod for the choice of the Tamarix L.species with salt-endurance was provided.
Key words　Fuzzy resemble priority ratio;TamarixL.;Salt-endurance
　　柽柳科(Tamaricaceae)柽柳属(Tamarix L.)植物全世界有
90余种 ,分布广泛 ,主要分布在温带和亚热带的荒漠 、半荒
漠 、草原及盐碱地带。我国有 20 余种 ,主要分布在西北荒
漠 、半荒漠地区 ,以新疆 、甘肃 、青海最多[ 1] 。西部地区以种
类丰富 ,分布面广(约 540万 hm2),生境多样而成为柽柳属植
物物种多样性最丰富的地域之一。柽柳属植物为能忍受大
气极端干旱和适应土壤盐渍化的荒漠地带隐域性植被 ,常形
成大面积的荒漠群落或大面积的柽柳纯林 ,也是荒漠河岸植
被中的重要建群植物 ,具有较强的生态适应性。主要生长在
干旱 、半干旱地区的冲积 、淤积 、盐碱化平原和滩地 、河流中
下游河岸冲积平原 、盐化河岸泛滥地 、荒漠地区河谷阶地 、干
河床和沙丘上。柽柳属植物绝大多数为落叶灌木或小乔木 ,
耐干旱 、盐碱 ,适应能力强 ,是优良的防风固沙植物 ,同时有
些种是优良的水土保持树种[ 2-4] ,条件适宜和修剪得当时 ,
个别种可成乔木。在三北防护林体系建设中占有一定的地
位。目前对于柽柳属的研究已进行了大量的工作 ,积累了丰
富的资料 ,如对柽柳属植物的种类资源 、形态特征 、生物学 、
生态学特性的研究[ 5] ;柽柳属树种的分布调查研究[ 6] ;对个
别柽柳种的显微构造和纤维形态的研究[ 7] ;对柽柳属植物的
引种栽培研究[ 8-10] 、抗旱性研究[ 11-12] 、耐盐性研究[ 13-14]等
均有相关的研究报道 。笔者运用模糊相似优先比法对 7个
柽柳种的耐盐性特性值进行评价 。
1　模糊相似优先比原理
模糊相似优先比法 ,就是以成对样品与 1个固定样品作
比较 ,以确定哪一个样品与固定样品最相似 。采用欧氏距离
优先比法 ,从欧几里德距离出发 ,建立相似优先比 ,构成模糊
相似矩阵 ,然后使用λ截矩阵概念计算各个柽柳种耐盐特性
值与目标柽柳种耐盐特性值相似程度的次序。
欧几里德距离计算被选样本与固定样本之间的差
异[ 15] ,公式为:
Dij= 1n ΢(X′ij -X′ik)2
式中 ,X′ij= Xij-XjminXjmax -Xjmin ,X′ik =
Xik -Xkmin
Xkmax-Xkmin ,X ij为第 i 种柽柳
的第 j耐盐特性指标值 ,X ik为第 i 种柽柳的第 k耐盐特性指
标值 ,Xjmin 、Xkmin 、Xjmax 、Xkmax分别是第 j和 k耐盐特性指标的
极小值 、极大值。
模糊相似优先比:
γij =Djk/(Dik +Djk), γji =1-γij
若 γij在(0.5 ,1),表示 Xi 比 Xj 优先;若 γij在(0 , 0.5),表示 Xj
比 Xi 优先 。
有 3种特殊情况:若 γij =1 ,表示 X i 明显比 Xj 优先;若
γij=0 ,表示 Xj 明显比 Xi 优先;若 γij =0.5 ,无法确定优先
比 ,两者选择等价。
　　表 1 柽柳属种耐盐特性指标值[ 16]
序号 名称 成活率%
第2年保
存率∥%
细胞液
浓度∥%
同化枝灰分
含盐量∥%
对硫酸钠耐
盐极限∥%
对氯化钠耐
盐极限∥%
对碳酸钠耐
盐极限∥%
对碳酸氢钠
耐盐极限∥%
1 山川柽柳 46.4 71.8 13.26 27.56 2.6 1.2 0.5 0.5
2 甘蒙柽柳 66.0 73.6 12.26 26.15 2.6 1.6 0.5 0.5
3 多枝柽柳 46.2 84.1 12.26 24.81 2.4 1.0 0.5 0.5
4 多花柽柳 68.1 86.2 14.86 31.37 2.4 1.6 0.5 0.5
5 甘肃柽柳 85.6 4.8 14.06 24.25 3.0 2.2 0.5 0.5
6 长穗柽柳 76.8 64.1 11.86 24.40 3.0 2.3 0.5 0.5
7 短穗柽柳 52.1 86.2 16.16 26.86 3.0 2.6 1.0 1.0固定样本 85.6 94.8 16.16 31.37 3.0 2.6 1.0 1.0
　　模糊相似矩阵:R =(γij)。
基金项目　国家科技攻关项目(2005BA517A01);甘肃省荒漠化防治重点
实验室开放基金(KD200604)。
作者简介　张德魁(1970-),男 ,甘肃武威人 ,高级工程师,从事荒漠化
防治研究。
收稿日期　2007-01-18
　　由 λ水平评出相似程度:根据实际情况由大到小选定 λ
值 ,作出相应的矩阵 Rλ,得出各因子与目标值间的相似程度。
2　柽柳种耐盐特性值综合评价
2.1　相似因子的确定　选取柽柳种的成活率 、第 2年保存率 、
细胞液浓度 、同化枝灰分含盐量 、对硫酸钠耐盐极限、对氯化钠
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007, 35(12):3464-3465　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　孙红忠　责任校对　李洪
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2007.12.006
耐盐极限 、对碳酸钠耐盐极限 、对碳酸氢钠耐盐极限 8种因子
确定为相似因子[ 16](表 1),8种因子作为柽柳耐盐特性的判别
条件 ,分别以 Xi1 、Xi2 、Xi3 、Xi4 、Xi5 、Xi6 、Xi7 、Xi8表示 ,构成模糊数
学集Xij 。
Xij={Xi1 ,Xi2 ,Xi3 ,Xi4 ,Xi5 ,Xi6 ,Xi7 ,Xi8}
　　对表 1中的数据用极值归一化公式:
X′ij =Xij -XjminXjmax-Xjmin ,X′ik =
Xik -Xkmin
Xkmax-Xkmin
进行标准化处理 ,得表 2。　　表2 柽柳属种耐盐特性值标准化数据
序号 成活率%
第 2年保
存率∥%
细胞液
浓度∥%
同化枝灰分
含盐量∥%
对硫酸钠耐
盐极限∥%
对氯化钠耐
盐极限∥%
对碳酸钠耐
盐极限∥%
对碳酸氢钠耐
盐极限∥%
距离
系数
1 0.9899 0.561 3 0.454 8 0.286 3 0.444 4 0.765 6 1.000 0 1.000 0 0.8293
2 0.2475 0.476 9 0.822 6 0.537 5 0.444 4 0.390 6 1.000 0 1.000 0 0.7842
3 1.0000 0.121 5 0.822 6 0.848 9 1.000 0 1.000 0 1.000 0 1.000 0 0.9215
4 0.1973 0.078 5 0.091 4 0 1.000 0 0.390 6 1.000 0 1.000 0 0.6854
5 0 0 0.238 5 1.000 0 0 0.062 5 1.000 0 1.000 0 0.6424
6 0.0499 1.000 0 1.000 0 0.958 3 0 0.035 2 1.000 0 1.000 0 0.7940
7 0.7229 0.078 5 0 0.4012 0 0 0 0 0.3877
2.2　建立优先关系矩阵　从评价的对象中选取最优值作为固
定样本 ,与比较样本进行比较 ,相似性的选择以相似程度的大
小为基础 ,用前面给出的欧几里德距离公式计算得欧几里德系
数来表示样本的差异 ,再利用模糊相似优先比公式算出相似优
先比。如:以 C1 为例 ,X1 与 X2 对固定样本 Xk 的相似程度的
优先比[ 17]为:
γ12=D2k/(D1k +D2k)=0.486 0
γ21=1-γ12=0.514 0
这个比值表明 ,对于 Xk 的相似 ,X1 优于 X2。用同样方法
可算出所有的 γij和 γji , i ,j=1 ,2 ,3 , …,7 ,当 i =j , γij =1。于是
求得模糊相似优先比矩阵。
2.3　取λ水平截集评选出备选样品相似次序　从矩阵中的元
素 ,由大到小选取 λ值 ,以首先达到全列为 1的那一行所属样
品与固定样品最为相似[ 18] ,并记序号为 1。然后消除该样品的
影响 ,划掉该行及对应的列 ,降低 λ值再依次求取相似样品 ,序
号为2 ,3 , …。当 λ=0.623 6时 ,第 7行首先达到全行为1 ,记第
7行序号为 1;λ=0.516 2时 ,第 5行全行为 1 ,记第 5行序号为
2;λ=0.533 6 时 ,第 4行全行为 1 ,记第 4行序号为 3;λ=
0.503 1时 ,第 2全行为 1 ,记第 2行序号为 4;λ=0.510 9时 ,第6
全行为 1,记第6行序号为5;λ=0.526 3时 ,第1行全行为1 ,记
第 1行序号为 6;剩下第 3行序号为 7。
2.4　耐盐性次序　按照序号越小 ,相似程度越高的原则 , 7个
柽柳种耐盐特性值排序为:短穗柽柳>甘肃柽柳>多花柽柳>
甘蒙柽柳>长穗柽柳>山川柽柳>多枝柽柳。
3　讨论
(1)计算结果表明 ,7个柽柳种中耐盐性最强的是短穗柽
柳 ,其次是甘肃柽柳 ,而耐盐性最差的是山川柽柳和多枝柽柳 ,
这一结果与前人的研究相一致 ,说明用模糊相似优先比法能对
多个柽柳树种与固定样本的相似性进行综合评判 ,因此不失为
优选柽柳树种耐盐性材料的一种科学方法。
(2)模糊相似优先比法是模糊度量的一种形式 ,是以要评
价的样本与一个固定样本作比较 ,而固定样本的各指标值是一
理想序列 ,这一序列可以来源于现成的标准 ,也可以从评价的
所有对象中选取最优值得出。最优值的选择 ,对于正向指标而
言 ,应选取最大值;对于逆向指标而言 ,则选取最小值。该研究
中构建固定样本的各指标均为正向指标。
(3)选定相似因子后 ,其分析过程完全是数值计算过程 ,可
由计算机完成 ,方法简便 ,计算结果的可靠性取决于合理选择
相似因子。
参考文献
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