利用层次分析法和综合指数法评价新疆棉区土壤质量
新疆绿洲盐渍化区域土壤质量评价
黑龙江农业科学２０１８(５):２６Ｇ３０H e i l o n g j i a n g A gr i c u l t u r a l S c i e n c e s h t t p ://w w w．h a a s e p．c n D O I :１０．１１９４２/j．i s s n １００２Ｇ２７６７．２０１８．０５．００２６新疆绿洲盐渍化区域土壤质量评价王巍琦,杨海昌,王卫超,张凤华(石河子大学/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室,新疆石河子８３２００３)摘要:玛纳斯河流域作为新疆最大的绿洲农耕区,近年来随着农业用地开发强度加大,水资源不合理利用等因素使土壤盐渍化和土壤退化问题逐渐显现,从而带来一系列生态环境问题并制约着农业生产和社会经济发展.以石河子垦区为研究区域,针对区域内存在的土壤盐渍化问题等土壤质量问题,选取土壤养分㊁土壤质地及盐碱化程度为评价指标,利用层次分析法对垦区土壤质量做出综合评价.结果表明:根据综合评价结果可以将区域土壤质量划分为４个等级,其中一级地质量最好且占总面积的１４．９２％,二至四级分别占比２３．１４％㊁３６．５４％㊁２５．４０％.垦区内土壤质量总体偏低,土壤养分亏缺严重,且异质性较大.土壤普遍呈微碱化,小部分区域遭受到盐碱危害,大部分区域受到潜在盐碱化威胁,土壤质量有待进一步提高.应通过多种措施相结合,因地制宜地制定科学合理的措施以减轻盐碱化,提高土壤肥力,增强农业生态系统稳定性,保障绿洲区农业可持续发展和土壤生态安全.关键词:石河子垦区;土壤质量;土壤养分;盐碱化收稿日期:２０１８Ｇ０２Ｇ０５基金项目:国家重点研发资助项目(２０１６Y F C ０５０１４０６);兵团科技攻关与研究成果转化资助项目(２０１６A D ０２２).第一作者介绍:王巍琦(１９９３Ｇ),男,在读硕士,从事土壤环境与生态安全研究.E Ｇm a i l :８１２１０５８４５＠q q ．c o m .通讯作者:张凤华(１９７０Ｇ),女,博士,教授,博导,从事干旱区土壤环境与生态安全研究.E Ｇm a i l :z f h ２０００＠１２６．c o m .㊀㊀土壤质量在维护可持续土地生产力和土壤与植物㊁动物㊁人类之间食物链安全健康中具有重要作用[１],而土壤退化和耕地质量下降已经成为我国农业生产面临的重要问题之一.玛纳斯河流域作为我国第四大灌溉农业区,是新疆开垦面积最大的人工绿洲[２].多年来不合理的农业土地开发和重用轻养的耕作方式,导致绿洲农田生产力水平不断降低,并且出现了大量的中低产田和弃耕地,加上土壤次生盐渍化㊁荒漠化的侵袭,使得原本脆弱的农业生态系统进一步退化,制约了农业发展的后劲[３].土壤质量评价是绿洲化过程中干旱区土地资源可持续利用与管理的重要内容[４].绿洲土壤作为绿洲农业可持续发展的重要基础条件,也是稳定农业生态系统的重要因素,只有对土壤质量进行准确的评价,才能客观地了解不同管理措施对土壤的影响,并及时的调整,为土地的可持续发展提供理论依据[５].石河子垦区是我国干旱区绿洲农业规模化开发历史较短,但开发规模较大的绿洲之一,是新疆北疆重要的产棉区.该区域为典型的绿洲山盆结构,依次形成冲积洪积扇－泉水溢出带(扇缘)－冲积平原－干三角洲等地貌[６].石河子垦区大多数区域处在洪积平原,地形平坦.土壤类型的丰富度较高,异质性较大,在自然条件下,土壤淋溶和脱盐过程十分微弱,土壤中的可溶性盐强烈积聚,形成大面积不同程度盐渍化土壤[７].绿洲农田经过开垦后,随着开垦年限增加,土壤盐分呈现先降低后升高趋势而土壤养分则与之相反[８],可见土壤的盐渍化和养分的亏缺问题会制约干旱区农业发展,从而影响绿洲生态环境的稳定[９],所以防治土壤盐碱化并提高土壤质量应该是该区域关注的重要问题[１０].目前大多数学者都基于养分指标等对土壤质量进行评价,而很少有将盐碱化因素纳入到评价体系中,本文以石河子垦区耕地作为研究区域,利用层次分析法对该区域土壤质量做出综合评价,更有利于合理㊁高效地利用绿洲土壤资源,为玛纳斯河流域石河子垦区今后农业土地利用与开发提供理论依据.１㊀材料与方法１．１㊀研究区概况石河子垦区位于天山北麓中段玛纳斯河流域,地处古尔班通古特沙漠南缘,在塔城地区东南和昌吉州西北角之间,地理坐标N ４３ᶄ２６ᵡ~４５ᶄ２０ᵡ,E ８４ᶄ５８ᵡ~８６ᶄ２４ᵡ.垦区东西宽１１５．１５k m ,东部以玛纳斯河为界,与玛纳斯县隔河相邻,西面延伸至沙湾县西部,与奎屯市接壤.垦区南北长达２０２．３k m [１１],属于典型的温带大陆性气候,年平均气温７．５~８．２ħ,日照２３１８~２７３２h ,无霜期１４７~１９１d ,年平均降雨量１８０~２７０m m ,年平均蒸发量在１０００~１５００m m .区域内土壤多系灰漠土㊁潮土㊁草甸土,土质多以壤土为主,部分地区有粘质土,洪积平原边缘以砂壤为主[１２].６２５期㊀㊀王巍琦等:新疆绿洲盐渍化区域土壤质量评价作物以棉花㊁小麦㊁玉米㊁番茄㊁蔬菜㊁瓜果等为主.１．２㊀方法１．２．１㊀样品采集㊀采样区域位于石河子垦区内,选择随机布点的方式选点,选点时远离田边㊁沟边㊁路边或肥堆边,选取时综合考虑地形和植被类型等因素来确定.采样点的布设:各采样点坐标利用手持式G P S 进行定位并记录,采集０~２０c m 土壤样品,共采集了６３个土壤样品进行土壤理化性质分析,采样于２０１６年１０月中下旬作物收获完成后进行.１．２．２㊀测定项目及方法㊀测试指标为土壤质地㊁有机质㊁碱解氮㊁速效磷㊁速效钾㊁电导率(E C )㊁水溶性阳离子总量(N a ＋㊁K ＋㊁C a ２＋㊁M g ２＋)和p H .土壤质地采用速测法;土壤p H 采用电位法;土壤有机质测定采用重铬酸钾氧化外加热法;速效磷采用碳酸氢钠浸提－钼锑抗比色法;速效钾采用中性醋酸铵浸提－火焰光度法[１３];水溶性阳离子采用离子色谱(T h e r m o I C S １１００)测定.１．２．３㊀评价指标体系的确定㊀本次评价指标为了遵循主导性㊁敏感性㊁差异性等原则[１４],利用定量的分析方法,根据该区域土地特性,从影响农业生产的角度确定该区域评价指标.其中一级指标３个,二级指标１２个,三级指标４个,指标体系如图１.图１㊀评价体系指标图F i g ．１㊀E v a l u a t i o n s ys t e mi n d e x １．２．４㊀数据分析㊀采用E x c e l ２０１６和A r c M a p 进行数据处理和分析.２㊀结果与分析２．１㊀各项指标统计特征值从土壤的酸碱状况来看(表１),pH 平均值在８．１４７,变异强度较低,土壤普遍呈现微碱化.电导率和阳离子总量表征土壤盐分含量,水溶性阳离子总量和电导率变异较大,表明土壤盐碱化在区域内的分布广泛且程度差异大.参照第二次全国土壤普查的养分分级标准对土壤养分进行评估,土壤速效钾和碱解氮含量平均处于很缺乏状态,有机质平均处于缺乏状态.土壤速效磷从平均值来看处于中等状态.速效磷㊁有机质都有较强的变异程度,这与农田施肥管理有关.２．２㊀权重的确定指标权重的确定根据专家经验,对各指标层次的每个指标按照０~１．０标度方法,判断准则层和指标层中各指标两两比较的相对重要程度,通过一致性检验.最后计算指标层对目标层的组合权重,每个指标的综合权重值见表２.结合专家经验法进行的权重计算值表明,在该垦区表征盐分的阳离子总量和电导率的权重值均较高,专家们一致认为土壤盐分含量对该地区土壤质量有较大影响,同时有机质作为土壤养分的重要参考指标,专家们也赋予较高的权重值.相较于盐分与养分指标,土壤质地权重相对较低.７２㊀㊀㊀㊀㊀黑㊀龙㊀江㊀农㊀业㊀科㊀学５期表１㊀土壤质量评价指标的统计特征值T a b l e１㊀T h e s t a t i s t i c a l c h a r a c t e r i s t i c v a l u e o f s o i l q u a l i t y e v a l u a t i o n i n d e x土壤指标S o i l i n d e x e s极差R a n g e最大值M a x i m u m最小值M i n i m u m平均值M e a n标准差S D变异系数C．V．/％p H２．３３９．８７７．５６８．１５０．３９４．７５电导率/(m s c mＧ１)E C９．５１９．６１０．０９２．００２．１１１０５．６２速效钾/(m g k gＧ１)A K５３．８０６１．１７７．３７３０．２９１３．０５４３．０９速效磷/(m g k gＧ１)A P７５．６６７９．０３３．３７１８．９１１７．８８９４．５４碱解氮/(m g k gＧ１)A N１５６．６３１６６．４３９．８０５０．７３２６．７２５２．６７有机质/(g k gＧ１)S OM６７．６８６８．９３１．２５１３．６０１１．１８８２．２２阳离子总量/(g k gＧ１)C T１０．９８１１．１３０．１５３．５１２．７６７８．４６表２㊀各指标权重与综合权重T a b l e２㊀W e i g h t o f e a c h i n d e x a n dc o m p r e h e n s i v ew e i g h t评价指标E v a l u a t e d i n d e x 指标权重I n d e xw e i g h t综合权重F i n a l i n d e xw e i g h t s一级指标盐分指标０．４３６７G r a d eⅠi n d e x养分指标０．３１００土壤质地０．２５３３二级指标p H０．１６２２０．０７０８G r a d eⅡi n d e x E C０．２２９２０．１００１阳离子总量０．６０８６０．２６５８有机质０．３６０７０．１１１８速效氮０．２４０３０．０７４５速效磷０．２５５５０．０７９２速效钾０．１４３５０．０４４５粘土０．１９０５０．０４８３重壤０．１８５３０．０４６９中壤０．１６７９０．０４２５轻壤０．２０９６０．０５３１砂土０．２４６７０．０６２５２．３㊀评价指标的标准化本研究所有量化指标使用隶属度进行无量纲标准化,通过模拟计算得到４种隶属函数类型包括S型㊁中间梯形㊁反S型和一般梯形具体函数如下:f(x)１．０x＞x２０．９(x－x１)/(x２－x１)＋０．１x１≦x≦x２０．１x＜x１{(１)中间梯形隶属函数f(x)(x－３．５)/３３．５＜x＜６．５(９．５－x)/２７．５＜x＜９．５１６．５≦x≦７．５０x≦３．５或x≧９．５ìîíïïïï(２)反S型隶属函数f(x)０．１x＞x２０．９(２－x１)/(x２－x１)＋０．１x１≦x≦x２０．１x＜x１{(３)一般梯形隶属函数f(x)１．０x＜x１(x２－x)/(x２－x１)x１≦x≦x２０x＞x２{(４)其中,土壤有机质㊁速效氮㊁速效磷㊁速效钾的隶属函数为S型,即在一定范围内,评价指标的增长与作物生长呈正相关关系,若低于或超过此范围,指标变化对土壤生产力影响则很小[１５].p H属于中间梯形其指标离一定的范围越近则越好,而偏离该指标则越差.E C为反S型,即数值越小则土壤盐渍化程度越低.阳离子总量作为反映盐分程度的指标其在一定程度内对作物生长无害超过一定值后对作物生长产生影响.隶属度函数转折点通过结合前人研究与本地区土壤的实际情况计算得出,该转折点是作为衡量指标的边界点.表３㊀隶属度函数曲线中评价指标的转折点取值T a b l e３㊀V a l u e o f t u r n i n gp o i n t i nm e m b e r s h i p f u n c t i o no f e v a l u a t i n g i n d i c a t o r s转折点T u r n i n g p o i n t速效氮/(m g k gＧ１)A v a i l a b l e n i t r o g e n速效磷/(m g k gＧ１)A v a i l a b l e p h o s p h o r u s有机质/(g k gＧ１)O r g a n i cm a t t e r速效钾/(m g k gＧ１)A v a i l a b l e p o t a s s i u m电导率/(m s c mＧ１)E C阳离子总量/(g k gＧ１)W a t e rＧs o l u b l e c a t i o n sx１３０５５５００．３２．１７x２１５０２５２５２００２．０１４．６７８２５期㊀㊀王巍琦等:新疆绿洲盐渍化区域土壤质量评价２．４㊀土壤质量综合值与等级确定采用层次分析与专家经验打分法相结合确定指标权重,选取相应的隶属度函数采用加权法计算每个评价单元的综合指数,即将各评价因子的组合权重与相应的因素等级分值相乘后累加,土壤质量综合值计算公式如下:I＝ðB iˑW i(i＝１,２,３ ,１０)(５)式中,I为盐碱地地力评价综合指数;B i为第i个评价因子的等级分值;W i为第i个评价因子的组合权重.利用A r c M a p１０的自然断点法对综合指数的计算将该地区土壤质量划分为不同等级,确定该区域土壤综合指数的等级分布.如表４所示经过自然断点法的计算将土壤质量等级分为４级,小于０．４７７为四级地,０．４７７~０．５３７为三级地,０．５３７~０．５４９为二级地,大于０．５９４的为一级地,根据标度方法得分越高土壤质量越高.如表所示计算结果表明一级㊁二级㊁三级㊁四级地分别占比１４．９２％㊁２３．１４％㊁３６．５４％㊁２５．４０％.表４㊀石河子垦区土壤质量综合评价结果T a b l e４㊀C o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o n r e s u l t so f s o i l q u a l i t y i nS h i h e z i等级G r a d e s 综合指数II n d e x比例/％P r o p o r t i o n一级I＞０．５９４１４．９２二级０．５３７＜Iɤ０．５９４２３．１４三级０．４７７＜Iɤ０．５３７３６．５４四级Iɤ０．４７７２５．４０３㊀讨论与结论３．１㊀讨论石河子垦区是玛纳斯流域的重要的作物种植区,其经过长期垦植后土壤质量发生巨大变化.本文以主要的土壤肥力指标与盐碱化指标相结合利用层次分析对垦区进行了土壤质量综合评价.从评价等级上来看,二级地和三级地占到样点总数的５９．６８％超过样点总数的一半,一级地和四级地只占到总样点的１４．９２％和２５．４０％.总体来看该区域土壤质量整体偏低,差异较大,土壤养分含量低,盐渍化程度不断上升,呈现由南向北逐渐增加的趋势.经过长时间的种植消耗了土壤中大量的养分.垦区农药和化肥使用量都在增加,使用强度也呈增加趋势[１６],长期施用大量化肥恶化了土壤理化性质,破坏土壤团粒结构,降低了土壤肥力,造成土壤板结等问题.加上农户的 重用轻养 的种植方式,有机肥的投入比例较低或者不施用,使土壤中有机质等重要的养分流失严重,加速了土壤质量下降,人为因素是促进盐渍化与次生盐渍化的主要驱动因素之一.该区域特有的地质地貌结构与气候条件也使得该地区有较高的盐碱化风险,加之缺乏科学合理的耕作制度和农业水利设施等多种因素造成近年来这一地区土壤盐碱化呈现高发态势,次生盐碱威胁也越来越大,研究表明石河子垦区土壤含盐量从深至浅依次增加,且呈现向积盐阶段发展[１７].人为因素与自然因素共同作用使绿洲地区的农业可持续发展和土壤生态安全面临严峻挑战.盐渍土形成是自然因素和人为因素综合作用的结果,虽然形成盐渍土的自然因素是很难改变的,但盐渍土形成的人为因素是可以控制和避免的[１８],通过科学化㊁系统化的灌溉㊁种植㊁施肥等措施可以避免或减轻次生盐碱化发生的概率.结合本次评价,提出如下建议:要提高该地区耕地质量,一方面提高土壤养分含量保障农业生产的可持续性,另一方面减轻盐碱化带来的危害,提高土壤质量的稳定性.建立合理的耕作制度,改变传统的单一种植模式,加强多年耕作农田㊁密植农耕区的保护,进行适当的休耕㊁轮耕管理,优化种植结构,以保证该区农用地的生态循环利用和农业可持续发展[１９].坚持 用养结合 ,推广秸秆还田,增加有机肥的施用比例,以提高土壤有机质含量,增强土壤保水保肥能力.通过测土配方施肥等方法配合科学的田间管理措施合理施用化学肥料,提高肥料利用效率.修建完善的排灌设施,灌溉渠系防渗防漏,实施区域性水源地开发,加大井灌井排力度,并实施较完整的技术体系,提高水资源利用效率.修缮排碱渠,定期进行洗盐排盐,地下水位较高且有条件的地区可以铺设暗管进行排盐.利用生物技术控制盐分,选育耐盐品种作物,建立科学种植技术,并加快特色耐盐植物的相关开发[２０].设立灌区次生盐渍化的预测预报机制合理调控水盐平衡,详细掌握灌区内盐碱变化情况.由单一措施向综合治理转变,多措并举,因地制宜,才能更好地解决当前所面临的土壤退化和盐碱化问题.本文只对常规土壤盐分和理化指标进行评价,随着近十几年的经济发展,大量工业企业带来的土壤重金属污染,有机物污染也不容忽视, 三农 污染也逐年增加,这类相关指标在今后也应该纳入到土壤质量评价指标体系中,以更全面地反映土壤质量变化.３．２㊀结论本文以土壤盐渍化背景为切入点结合土壤养９２㊀㊀㊀㊀㊀黑㊀龙㊀江㊀农㊀业㊀科㊀学５期分指标,使用层次分析与模糊数学相结合对玛纳斯河流域石河子垦区土壤质量做出综合评价.根据评价结果将石河子垦区土壤质量划分为４个等级,其中一级地质量最好且占总面积的１４．９２％,二级地占２３．１４％,三级地占３６．５４％,四级地占２５．４０％.该区域内土壤质量整体较低,土壤p H 较高,普遍呈现微碱化,土壤养分含量普遍处于缺乏状态,且空间异质性较大,垦区内土壤均有不同程度的盐碱化,少部分地区遭受盐渍化危害较重,大部分区域潜在盐渍化风险较高.参考文献:[１]㊀张嘉宁．黄土高原典型土地利用类型的土壤质量评价研究[D]．杨凌:西北农林科技大学,２０１５．[２]㊀李夏,乔木,周生斌．１９８５Ｇ２０１４年新疆玛纳斯灌区土壤盐渍化时空变化及成因[J]．水土保持通报,２０１６(３):１５２Ｇ１５８．[３]㊀杨发相．新疆玛纳斯河流域的土地利用与退化问题[J]．新疆环境保护,２００２(１):８Ｇ１２．[４]㊀桂东伟,雷加强,曾凡江,等．绿洲化进程中不同利用强度农田对土壤质量的影响[J]．生态学报,２０１０(７):１７８０Ｇ１７８８．[５]㊀张心昱,陈利顶．土壤质量评价指标体系与评价方法研究进展与展望[J]．水土保持研究,２００６(３):３０Ｇ３４．[６]㊀杨海昌,张凤华,王东方,等．近６０年玛河流域绿洲蒸散量变化趋势及其影响因素分析[J]．干旱区资源与环境,２０１４(７):１８Ｇ２３．[７]㊀赖先齐,刘建国,张凤华,等．玛纳斯河流域绿洲农业弃耕地生态重建的研究[J]．石河子大学学报(自然科学版),２００４(１):２７Ｇ３１．[８]㊀张凤华,潘旭东,李玉义．新疆玛河流域绿洲农田开垦后土壤环境演变分析[J]．中国农业科学,２００６(２):３３１Ｇ３３６．[９]㊀田长彦,周宏飞,刘国庆．２１世纪新疆土壤盐渍化调控与农业持续发展研究建议[J]．干旱区地理,２０００(２):１７７Ｇ１８１．[１０]㊀李玉芳,郑旭荣,柏俊华,等．玛纳斯河流域生态环境质量评价[J]．干旱区资源与环境,２００８(１０):１１５Ｇ１２０．[１１]㊀程钢．石河子垦区农业开发与绿洲生态演变研究[D]．石河子:石河子大学,２０１３．[１２]㊀王海江．玛纳斯河流域土壤盐渍化过程和格局特征及盐渍土改良模式探讨[D]．北京:中国农业大学,２０１４．[１３]㊀鲍士旦．土壤农化分析[M]．３版．北京:中国农业出版社,２０１３．[１４]㊀朱楚馨,张建杰,王晋民,等．大同盆地盐碱荒地开发利用适宜性评价[J]．山西农业大学学报(自然科学版),２０１５(３):３１１Ｇ３１７．[１５]㊀吕真真,刘广明,杨劲松,等．黄河三角洲滨海盐渍土区土壤质量综合评价[J]．干旱地区农业研究,２０１５(６):９３Ｇ９７．[１６]㊀陈浩,杨达源,金晓斌．石河子垦区耕地土壤污染问题分析[J]．干旱区资源与环境,２０１３(２):１８６Ｇ１９２．[１７]㊀谷海斌,盛建东,武红旗,等．灌区尺度土壤盐渍化调查与评价 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s a n d r e s t r i c t e d a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n a n d s o c i oＧe c o n o m i c d e v e l o p m e n t．T o a d d r e s s t h i s q u e s t i o n,a c c o r d i n g t o e x i t i n g s o i l q u a l i t yp r o b l e m ss u c ha ss o i l s a l i n i z a t i o n i nS h i h e z i r e g i o n,w es e l e c t e d t h e s o i ln u t r i e n t s,s o i l t e x t u r e,a n ds a l i n i z a t i o nd e g r e ea se v a l u a t i o ni n d i c a t o r sc o m p r e h e n s i v e l y e v a l u a t es o i l q u a l i t y b y u s i n g a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s(A H P)．T h er e s u l t s i n d i c a t e dt h a ts o i l q u a l i t y i nt h es t u d y a r e a c o u l db e d i v i d e d i n t o f o u r g r a d e s a s f o l l o w s,t h e f i r s t g r a d e i s t h eb e s t q u a l i t y a n da c c o u n t s f o r１４．９２％o f t h e t o t a l a r e a,t h e s e c o n d t o f o u r t h g r a d e sa c c o u n t f o r２３．１４％,３６．５４％a n d２５．４０％r e s p e c t i v e l y．T o g e t h e r,s o i l q u a l i t y i n r e c l a m a t i o n a r e a i s g e n e r a l l y l o w,s o i l n u t r i e n t d e f i c i e n c y i s s e r i o u s,a n d t h e h e t e r o g e n e i t y i sm u c h l a rＧg e r．T h e s o i l i s g e n e r a l l y s l i g h t l y a l k a l i z e d,a s m a l l p a r t o f t h e a r e a i s e n d a n g e r e db y s a l t a n d a l k a l i,m o s t o f t h e a r e a i s t h r e a t e n e db yp o t e n t i a l s a l i n i z a t i o n,a n d s o i l q u a l i t y n e e d s t ob e f u r t h e r i m p r o v e d．T h e r e f o r e,w e s h o u l d c o m b i n e a v a r i e t y o fm e a s u r e s,t a k e s c i e n t i f i c a n d r a t i o n a lm e a s u r e s t o r e d u c e s a l i n i t y b a s e d o n l o c a l c o n d i t i o n s, i m p r o v e s o i l f e r t i l i t y a n d e n h a n c e t h e s t a b i l i t y o f a g r i c u l t u r a l e c o s y s t e m s a sw e l l a s e n s u r e s u s t a i n a b l e d e v e l o pＧm e n t o f a g r i c u l t u r e a n d s o i l e c o l o g i c a l s e c u r i t y i n t h i s a r e a．K e y w o r d s:S h i h e z i r e c l a m a t i o na r e a;s o i l q u a l i t y;s o i l n u t r i e n t s;s o i l s a l i n i z a t i o n０３。
新疆土壤肥力状况
如 草甸土、林灌草甸土、潮土等。
(六)葡萄旳土宜性
新疆葡萄驰名中外，主要产区在吐鲁番地域 旳灌耕棕漠土上，近年来，和田地域也大面 积发展了葡萄栽培。新疆葡萄多合适栽培在 通气透水旳砂质土上或经客土改良旳砾质土 上，总之，土壤要通透性良好，水肥充分， 渍水冷硬旳粘土不宜种葡萄。
合理旳耕作，能够改善土宜性，使耕层有适 当旳固、液、气三相百分比，有利于根系旳
发 展以及保墒、保温、通气，促使有机质和养 分旳转化。耕作不当，对土壤会起破坏作用， 可使土宜性变坏，作物减产。
在盐碱土地域，连年旱作会增长土壤含盐量， 盐害面积增长。兵团注重水旱轮作，水改旱 旳土壤耕作，围绕着有利于脱盐和巩固脱盐 效果采用相应旳耕作措施，把土壤水分旳上 升运动控制在耕层下列。对质地轻、地下水 埋藏较深旳土壤，冬前必须整成待播状态， 翌年返浆前佩墒一次。对土壤质地较轻，
四、耕地盐渍化面积大，障碍原因多
根据土壤普查资料，新疆耕地土壤盐化面积 达1.229×106ha，占耕地土壤面积旳30.1％。 其中轻度盐化土壤占15.87％，中度盐化土壤 占8.4％，而重度盐化土壤占5.9％。兵团垦 耕地盐渍化总面积4.64×l05ha，占耕地旳 45.5％。
土壤次生盐渍化以天山南麓、塔里木盆地最 西部各灌区最重，叶尔羌河与喀叶噶尔河流
凡质地较轻，有机质含量较高，并具有少许 盐分和富含钾素旳土壤，如灌耕灰钙土、灌 耕棕钙土、灌耕灰漠土，尤其是天山北麓、 伊犁谷地、塔城盆地及焉耆盆地等旳灌漠土、 潮土和灌耕草甸土上都合适糖用甜菜旳生长 发育，—般产量多在45t/ha，高者达75— 100t/ha。含糖量高达17％以上。
土壤环境质量评价与类别划分研究
110ECOLOGY 区域治理作者简介：乔瑞娟，生于1988年，浙江大学，硕士研究生，工程师，研究方向为环评、环保咨询。
土壤环境质量评价与类别划分研究乔瑞娟1，阮海英2，袁朕辉3，郑飞41.浙江普泽环保科技有限公司；2.浙江方至生态环境技术有限公司；3.浙江西子联合工程有限公司；4.杭州铂聚科技有限公司摘要：土壤是人类赖以生存的基础，随着社会的不断发展，土壤环境污染也越来越严重，我国土壤环境现状不容乐观。
人类的生产和生活中，会产生大量的工业废物和生活垃圾，对土壤造成严重危害，而且还会在很大程度上破坏农业生产环境，所以我们应加强对土壤环境质量的重视。
关键词：土壤环境；质量评价；类别划分中图分类号：S154.1文献标识码：A文章编号：2096-4595（2020）38-0110-0001为了保护我们的土壤环境，保障农产品质量安全，我国展开了农用地环境质量评价和类别划分等方面的研究工作，并根据研究成果制定了相应的政策法规。
此项工作的开展促进了我国农用地土壤质量评价体系的形成，为土地资源的合理开发和利用提供了有力保障。
一、土壤环境质量评价标准（一）土壤环境质量标准限值以往的土壤环境质量评价工作中，主要是以《食用农产品产地环境质量评价标准》和《温室蔬菜产地环境质量评估标准》等规定的环境质量评价标准为依据，根据超标倍数对不同超标等级的土壤是否存在污染问题进行判定，并针对农用地环境质量开展评价工作。
（二）土壤环境背景值评价标准的制定是以调查区环境质量背景值为基础，对土壤污染物的数量进行评估，然后通过分析确定污染等级，这是比较常用的环境质量评估和分类方法。
比如，以全国背景值调查数据或下层土壤污染物含量作为背景值，比较背景值和监测值的大小，将比较结果作为监测点污染物数量的判断依据，并确定污染物的类别。
二、土壤环境质量评价方法（一）单因子指数评价法此种评价方法在我国土壤重金属污染环境质量评价工作中比较常见，它是一种相对无量纲指数，其计算公式为P i ＝C i ／S i ，公式中P i 代表的是土壤中污染物i 的单因子污染指数，C i 代表的是调查点位土壤中污染物i 的实测含量，S i 代表的是污染物i 的评价标准或评价参考值[1]。
新疆昌吉市城市绿地土壤质量调查与评估
１ ． ３ 对 化验 分析 数据 整理 、汇 总、分析 并综合 分 析 ：土 壤 容 重、 自然含 水 量 ；土 样化 学 分析 ：土 评 价 壤 八大 离子测 定。（ ３ ） 分析 计算 。分 析土样 结果 进行
建立 昌吉城 市绿 地 土壤 养 分综 合 评价 分 析 数据
计 算 ，对土 壤分析 数据进行 整理 归档 ，建立 数据库 。
绿 地土壤 养分标 准 。（ ５ ） 进 行综 合指数 评估 ，因地制
宜提 出土壤 质地改 良与治理的具体措施和建议 。
３ 化 验 分 析 结 果
３ ． １ 市区绿地 土壤 容重、含水 量的测定
土 壤 容重可 作为判 断土 壤肥 力状况 的指标 之一 。 土 壤容重过 大 ，表 明土壤 紧实 ，不利 于透水 、通气 、 扎根 。土壤 容重过 小 ，又会使有机质分解过速 ，并使 植物根 系扎 不牢而易倾倒 。从表 １中可以看 出，土壤 容 重均在 １ ． ５～ ２ ． ５ ３ ｇ ／ ｃ ｍ 之 间，土壤 容重大 ，盐 碱含量 高 ，是含矿物质 多而结构 差的土 壤 （ 如砂土 ） ，
中国园艺文摘
２ ０ １ ７ 年第 １ 期
新 疆 昌吉市城 市绿地土壤质量调查与评估
李翠丽
（ 昌吉市 园林绿化管理局 ，新疆 昌吉 ８ ３ １ １ ０ ０ ）
摘 要 ：阐述 昌吉市绿地 土壤 质量的调查取 样检 测结果 ，并提 出改 良 建议。
关 键 词 ：绿 地 ；土 壤 ；质 量
昌吉市现有道路 （ 绿地 ） 总长 ８ ４ ． ４ ７ ｋ ｍ，每 １ ｋ ｍ 划定 １ 个采 样 区 ，每个 采样 区确 定采样 点 ｌ ０个 ，共 划分 ８ ４ 个 区 ，共设置 ８ ４ ０个点 。
棉花长期连作对新疆土壤细菌群落结构的影响
第34卷第16期2014年8月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.34,No.16Aug.,2014
http://www.ecologica.cn基金项目:国家自然科学基金项目(30860016);新疆师范大学科研处(XJNUBS1004);微生物重点学科资助项目收稿日期:2012鄄12鄄18;摇摇网络出版日期:2014鄄03鄄04*通讯作者Correspondingauthor.E鄄mail:zw0991@sohu.com
DOI:10.5846/stxb201212181817张伟,陈一峰.棉花长期连作对新疆土壤细菌群落结构的影响.生态学报,2014,34(16):4682鄄4689.ZhangW,ChenYF.AnalysisofthebacterialcommunitiesincontinuouscottonfieldsofXinjiangProvince.ActaEcologicaSinica,2014,34(16):
4682鄄4689.
棉花长期连作对新疆土壤细菌群落结构的影响
张摇伟1,2,*,陈一峰2(1.新疆师范大学生命科学学院,乌鲁木齐摇830046;2.新疆农业科学院微生物应用研究所,乌鲁木齐摇830000)
摘要:新疆部分棉区发生连作障碍后与其他地区有所不同,能自发恢复并长期保持高产、稳产,为了查明该类棉田土壤细菌群落结构在连作障碍发生及自发恢复整个过程中的演替规律。以未开垦土地作为对照,利用16SrRNA鄄PCR鄄DGGE(polymerasechainreaction鄄densitygradientgelelectrophoresis)法对比研究了新疆阿克苏棉区分别连作1、3、5、10、15和20a棉田1—30cm深
度土壤细菌群落结构组成。结果表明未开垦土地细菌多样性指数丰富度最高,多样性和均匀度指数最低。随着棉花连作年限的延长,土壤细菌群落丰富度指数不断下降,而多样性和均匀度指数逐渐增大。当连作年限继续延长至10a后各指数出现恢复或趋于达到一个新的相对稳定状态。聚类分析显示7个样品分别聚为3簇,其中连作3a的样品差异最大,相似度仅有44%,而连作10a后的样品和对照较为相似。主成分分析也有类似的结果。对比回收的部分序列显示,序列间相似性在88%以上,分属于Microbacterium、UnculturedChloroflexibacterium、TM7Phylumsp.Canine、Flavobacteria等4个不同菌属。分析认为棉花长期连作对该地区土壤细菌群落结构组成影响很大,但随着连作年限延长至5a以后,细菌群落结构组成能自发趋于稳定和回升。此外,对比棉田细菌群落结构整体变化规律和棉花产量的增减及病虫害发生规律发现,在棉花长期连作过程中两者有很强的关联性。关键词:棉田土壤;细菌群落;16SrRNA鄄PCR鄄DGGE;聚类分析;主成分分析
生态效益指标
生态效益指标引言随着环境保护意识的增强和生态文明建设的推进，衡量生态系统的健康和可持续发展程度成为一个重要的课题。
生态效益指标作为评估生态系统健康和环境质量的重要指标体系，具有很大的应用价值。
本文将介绍生态效益指标的定义、分类、评价方法以及应用领域。
一. 定义生态效益指标，简称生态指标，是衡量生态系统各项功能和性能的量化评价指标。
它主要通过对生物多样性、生态服务功能和环境质量等方面的综合考虑，反映生态系统的健康度、稳定性、可持续性以及对人类社会的价值贡献。
二. 分类1. 生物多样性指标生物多样性是指某一地区或生态系统中生物种类丰富程度和相对丰度的综合表现。
生物多样性指标主要包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。
其中物种多样性指标常用的有物种丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数等。
2. 生态服务功能指标生态服务是指生态系统为人类提供的各种物质和非物质的利益。
生态服务功能指标主要包括水源涵养、土壤保持、气候调节、水文调节、生物防治和景观观赏等方面的综合评价指标。
3. 环境质量指标环境质量指标是评价环境状况的重要指标，主要涉及水质、大气质量、土壤质量和噪音等方面。
常用的环境质量指标有水质指数、空气质量指数、土壤质量指数和噪声等级评价指标。
三. 评价方法生态效益指标的评价方法多种多样，根据不同的指标性质和应用目的，选择合适的评价方法非常重要。
以下是常用的几种评价方法：1. 主成分分析法主成分分析法是根据生态系统中各个指标之间的相关性，将众多指标综合为少数几个主成分，从而简化指标体系，提取主要信息。
主成分分析法适用于指标繁多、关联性复杂的情况下。
2. 熵权法熵权法是一种根据信息熵原理对指标权重进行赋值的方法。
该方法将指标间的相关性和重要性综合考虑，可以有效地消除指标间的主观性。
3. 灰色关联分析法灰色关联分析法是一种通过对指标序列进行关联分析，推断各指标对生态效益的贡献程度的方法。
基于层次分析法(AHP)的阿克苏地区生态环境综合评价
可 持续 发 展 具 有 重要 意 义 。 态环 境 多样 性 和复 杂性 决 定 生 了 生态 环 境 质 量综 合 评 价 指标 选 择 的困 难 性 ， 目前 国 内主 要 通过 生 物 丰 度指 数 、 被 覆 盖指 数 、 网 密度 指数 、 地 植 水 土
负 荷指 数 作 为评价 指 标 。 考 “ 疆 ２ ０ 参 新 ０ ９年统 计 年 鉴 ” “ 、新
疆 ５ ０年 统 计 年 鉴 ” “ 疆 河 流水 文 水 资源 ” 资 料 中 的 各 、新 等
美 国运 筹 学 家 萨 蒂 （ ａｔ Ｔ ） ２ Ｓ ａｙ Ｌ 于 ０世 纪 ７ Ｏ年 代 提 出 的 一 种 定 性 方 法 与 定 量 分 析 方 法 相 结 合 的 多 目标 决 策 分 析 方 法 。 种 分析 方 法 的 特 点是 将 分 析 人 员 的经 验 判 断 给 予 量 这 化 ， 于 目标 （ 对 因素 ） 构复 杂且 缺 乏 必要 数 据 的 情 况 更 为 结
退化 指数 和 污染 负荷 指 数 等多 个 指标 来评 价 ＿ 对 于 不 同区 １ Ｊ 。
域， 上述 各 指标 的相 对 重 要 性 各不 相 同。 此 ， 统 一 原 则 因 在
基 础 上 ， 不 同 区域 的 生 态环 境 ， 学 合 理 、 对 科 因地 制 宜 地 确
定 各指 标 的相 对 重 要 性 并使 之 量 化 ， 正 确评 价 生 态 环 境 是 质量 的关 键 。 文 以层 次 分析 法 的基 本理 论 内容 为基 础 ， 该 对 阿 克 苏地 区生态 环境 质 量进 行 了综合 评价 。
参 数 值 ， 算 各 指标 值 见 表 １可 以 看 出 ： 生物 丰 度 指数 ＝ 计 。 ①
新疆灌区土壤盐碱化程度分级指标
新疆灌区土壤盐碱化程度分级指标随着人口的增长和经济的发展，土地资源的合理利用变得越来越重要。
然而，土壤盐碱化问题却给土地利用带来了一定的制约。
尤其是在新疆灌区，由于地处干旱区域，常年缺水的情况下灌溉农田，土壤盐碱化程度较高。
为了科学评价和管理土壤盐碱化程度，制定了一套完整的分级指标体系。
一、土壤盐碱化程度分级指标体系（一）土壤电导率土壤电导率是评价土壤盐碱化程度的重要指标之一，它反映了土壤中盐类离子的含量和盐度。
根据我国国家标准《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995），土壤电导率分为四个等级：无盐渍（<0.5ms/m）、轻度盐渍（0.5-3ms/m）、中度盐渍（3-6ms/m）和重度盐渍（>6ms/m）。
（二）土壤pH值土壤pH值是土壤酸碱性的度量指标，对土壤中溶解盐类的影响很大。
根据土壤pH值，可以将土壤盐碱化程度分为四个等级：中性（6.5-7.5）、轻度酸性（6-6.5）、中度酸性（5.5-6）和重度酸性（<5.5）。
（三）土壤盐分土壤盐分是指土壤中可溶性盐类的含量，也是评价土壤盐碱化程度的重要指标之一。
根据土壤盐分，可以将土壤盐碱化程度分为四个等级：无盐渍（<0.2%）、轻度盐渍（0.2-0.4%）、中度盐渍（0.4-0.8%）和重度盐渍（>0.8%）。
（四）土壤碱度土壤碱度是指土壤中碱性离子的含量，对土壤的肥力和植物生长有着重要影响。
根据土壤碱度，可以将土壤盐碱化程度分为四个等级：无碱性（<0.1%）、轻度碱性（0.1-0.3%）、中度碱性（0.3-0.5%）和重度碱性（>0.5%）。
二、土壤盐碱化程度分级指标的应用土壤盐碱化程度分级指标可以用于评价土地适宜性和合理利用，并指导农田的管理和改良措施。
在新疆灌区，根据土壤盐碱化程度的分级指标，可以对不同等级的土壤采取相应的管理措施。
对于无盐渍和轻度盐渍土壤，可以通过适当的灌溉和排水措施，降低土壤盐分和提高土壤肥力，以保证农作物的正常生长和发育。
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河南农业科学 利用层次分析法和综合指数法评价 新疆棉区土壤质量
茹思博 ，杨 乐 ，钱文东。，聂彦平 ，刘艳强 ，王开勇 （１．石河子大学农学院，新疆石河子８３２００３；２．石河子１２１团生产科，新疆石河子８３２０６０）
摘要：采用层次分析法和综合指数法，对新疆棉区９个典型棉田进行土壤质量评价研究。结果表 明，全氮、碱解氮、速效磷、有机质是影响新疆棉田土壤质量的主要因素，速效磷是其中的限制因子。 高产和中产棉田土壤利用强度大，可加强土壤施肥管理，提高土壤生产力。 关键词：新疆棉田；土壤质量；评价指标；层次分析法；综合指数法 中图分类号：Ｓ１５８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—３２６８（２００９）０８—００６３一Ｏ４
Ｓｏｉｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎ Ｃｏｔｔｏｎ Ｆｉｅｌｄ Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｘｉｎｊ ｉａｎｇ
ＲＵ Ｓｉ＿ｂｏ ，ＹＡＮＧ Ｌｅ ，ＱＩＡＮ Ｗｅｎ—ｄｏｎｇ。，ＮＩＥ Ｙａｎ－ｐｉｎｇ ， ＬｌＵ Ｙａｎ—ｑｉａｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｋａｉ－ｙｏｎｇ ‘ （１．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｈｅｚｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ ８３２００３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｈｉｈｅｚｉ １２１ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｒｐｓ，Ｓｈｉｈｅｚｉ ８３２０６０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｘｉｎｊｉａｎｇ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｃｏｔｔｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒｅｇｉｏｎｓ．Ｔｗｏ ｂａｓｉｃ ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ，ｎａｍｅｌｙ， ｈｏｗ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉＳ ａｎｄ ｈｏｗ ｔｈｅ ｃｏｔｔｏｎ ｆｉｅｌｄ ｃａｎ ｂｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ａｒｅ ｔｈｅ ｋｅｙ ｏｆ ｔｈｅ ｏａｓｉｓ ａｒｅａ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔｕｄｙ，ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅ－ ｈｅｎｓｉｖｅ ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ９ ｔｙｐｉｃａｌ ｃｏｔｔｏｎ ｆｉｅｌｄ ｓａｍｐｌｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎ— ｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，Ａｖａｉｌａｂｌｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，Ａｖａｉｌａｂｌｅ－ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ａｒｅ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏａｓｉｓ ｃｏｔｔｏｎ ｆｉｅｌｄ ｑｕａｌｉｔｙ，Ａｖａｉｌａｂｌｅ－ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｌｉｍｉｔ ｆａｃｔｏｒ．Ｔｈｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｓｏｉｌ ｕｓｅ ｆｏｒ ｈｉｇｈｅｒ ａｎｄ ｍｉｄｄｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｔｔｏｎ ｆｉｅｌｄ ｉｓ ｂｉｇｇｅｒ，ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ａｐｐｌｙ ｔｈｅ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｏ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｕｓｅ ａｎｄ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｆｉｅｌｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｏｔｔｏｎ ｆｉｅｌｄ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｘｉｎｊｉａｎｇ；Ｓｏｉｌ ｑｕａｌｉｔｙ；Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；Ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ；Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｍｅｔｈｏｄ
土壤质量指标是表示从土壤生产潜力和环境管 理的角度监测和评价土壤健康状况的性状、功能或 条件 ］。土壤质量的高低由众多因素影响，不同地 区，有不同的土壤类型，影响土壤质量的因素也不 同。评价指标的选择主要由评价目的决定，在一个 县范围内进行土壤质量评价时，气候、降雨量、无霜 期等基本一致，不再参与评价。 、 近年，越来越多的研究采用综合系统的评价方 法，比如运用聚类分析、因子分析、主成分分析和模 糊综合评判等［２。］。在进行综合评价中，确定各个 评价指标的权重系数的精确度和科学性将直接影响 评价的结果。层次分析法是从定性分析到定量分析 综合集成的一种系统工程方法，将人的主观判断为 主的定性分析进行定量化，将各种判断要素之间的
收稿日期：２００９—０２—０３ 基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目（２００７ＢＡＣ１７１３０４）；石河子大学高层次人才基金项目（ＲＣＺＸ２００６１８）ｌ石河子大学 自然科学基金项目（ＺＲＫＸ２ｏｏ６一Ｑ２２） 作者简介：茹思博（１９７９一），男，甘肃酒泉人，助理实验师，本科，主要从事土壤化学与环境研究。Ｅ—ｗａｉｌ￣ｒｓｂ＿２０００＠１２６．ｃｏｍ 通讯作者：王开勇（１９７８一），男，山东单县人，讲师，在读博士研究生，主要从事生态环境质量评价研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｋｙ２ｏ＠１６３．ｔｏｍ
・ ６３・ ２００９年第８期 差异数值化，是目前一种被广泛应用的确定权重的 方法［４］。综合指数法则是在确定一套合理的指标体 系的基础上，对各项指标个体指数加权平均，计算出 综合值。本研究将层次分析法和综合指数法结合对 新疆棉区的土壤质量进行评价，旨在探讨影响棉田 土壤质量的主要限制因子，从而为新疆棉区土壤资 源的可持续利用提供科学依据。 １材料和方法 １．１ 试验区概况 研究区设在新疆维吾尔自治区石河子市１２１团 （炮台镇），位于天山北麓，准噶尔盆地西南边缘，玛 纳斯河下游冲积平原，东经８５。３８ ～８５。５１ ，北纬４４。 ４７ ～４４。３９ ，全年平均积温３ ９８８℃，年降水量约 １４２ｍｍ，无霜期约１６６ｄ。研究区母质为第四纪沉积 物，土壤类型为盐化灰漠土，表层土壤质地为重壤土。 １．２供试棉田灌水与施肥情况 通过实地考察，结合历年棉田产量相关数据，选 取典型高产（编号１—３）、中产（编号４—６）、低产（编 号７—９）棉田各３块为研究对象，面积在３～６ ｈｍ。 之间，于２００６年４月１日至１２日采用膜上点播，生 育期内滴水８次，滴肥５次，总灌水４ ２００ｍ ／ｈｍ ， 施用棉花专用肥３７５ｋｇ／ｈｍ ，尿素４９５ｋｇ／ｈｍ ，磷酸 二氢钾１２０ｋｇ／ｈｍ。。１０月初采集土壤样品（表层 Ｏ￣２０ｃｍ），取样采用五点法混匀，风干备用。 １．３评价方法 根据研究区的自然状况，选用与土壤生产力有 关的土壤有机质、盐分、碱解氮、全氮、速效钾、全钾、 速效磷、全磷、细菌、产量１０个项目作为评价指标， 采用层次分析法和综合指数法进行棉田土壤质量评 价，供试棉田评价指标测定结果见表１。各样地实 际产量水平与本试验结合历年棉田产量相关数据划
表１供试棉田各评价指标测定结果
ｏ．７２ ６０．２Ｏ Ｏ．７３ １６Ｏ．８０ ０．８４ １３Ｏ．ＯＯ Ｏ．６４ １６０．ＯＯ Ｏ．６９ １３５．７０ Ｏ．７６ ９１．２Ｏ Ｏ．６４ １６７．７０ ｏ．６１ １２５．９０ Ｏ．６Ｏ ｌ９７．９Ｏ ２２．６Ｏ ２３．７０ ２３．ＯＯ ２２．６Ｏ ２２．６Ｏ ２２．５Ｏ ２４．６Ｏ ２４．７０ ２２．６Ｏ ３０３．７３ ２．ｏｏ ３０８．７５ ２．１６ ３７０．Ｏ０ ２．８５ ４１２．１６ ３．Ｏ５ ３９０．７７ ３．８１ ３７０．７３ ２．７８ ３８０．０８ ２．０２ ３６４．７０ ２．０５ ３４３．１３ １．５ｌ ０．７０ ４．ＯＯ ３．ＯＯ ２１．６Ｏ １ ２６４．ｏｏ ４５０．Ｏ０ Ｏ．５１ １６２．ｏｏ ５００．Ｏ０ Ｏ．４６ ６ ６７５．ｏｏ １．Ｏ３ ６４９５．ＯＯ ｏ．１５ ６ ６３０．ＯＯ Ｏ．７２ ５ ４９Ｏ．ＯＯ ｏ．６７ ４８７５．ｏｏ ｏ．１５ ４ ８７５．ｏｏ Ｏ．６２ ３８７０．ｏｏ １．４９ ４ ５４５．ｏｏ １．Ｏ５ ４ ５４５．ｏｏ
分高、中、低产棉田作为研究对象的依据一致，高产棉 田单产大于５ ７ＯＯｋｇ／ｈｍ ，中产棉田单产在４ ６５０～ ５ ７００ｋｇ／ｈｍ。，低产棉田单产小于４ ６５０ｋｇ／ｈｍ２。 ２结果与分析 ２．１利用层次分析法确定棉田土壤质量评价指标权重 ２．１．１建立递阶层次结构 依据棉田土壤质量评价 ・６４・ 目标层Ａ 准则层Ｂ 方案层ｃ Ｃ 指标特征，以研究区棉田产量为目标层，全量养分、速 效养分和生物指标为准则层，各单项评价指标为方案 层，建立棉田土壤质量递阶层次分析结构，如图１。方 案层指标ｃ７、Ｃ８、Ｃ９考察土壤微生物状况，微生物活 动除了受温度、湿度等外部因子影响外，细菌数量、 土壤有机质含量是主要影响因素，盐分较高时对微 生物活动具有抑制作用，因此，通过细菌、有机质、
Ａ
全氮 全钾 全磷 碱解氮 速效钾 速效磷 细菌 有机质 图１棉田土壤质量递阶层次结构 盐分
∞ 踮 ¨Ｈ Ｍ Ｍ Ｍ ∞∞ ％∞ ５ ３ ２ ４ ４ ４ ４ ３ ４ 河南农业科学 盐分３个指标表征棉田土壤生物状况，准则层Ｂ中 称为生物指标。 ２．１．２判断矩阵的确定和层次排序 棉花产量受 ３个决策因素的影响，而３个决策因素又分别受各 子决策因素的影响，通过对上一层次某因素与该层 次相关因素之间相对重要性的比较和层次结构图， 可以构造判断矩阵。 判断矩阵ｗ对应于最大特征值 的特征向 量ｗ，经归一化后即为同一层次相应因素对于上一 层次某因素相对重要性的排序权值。 对于目标层Ａ（棉花产量）而言，由判断矩阵 ｗ 求得最大特征值为 一３．００５ ５，特征向量 ＷＡ Ｂ一（Ｏ．１８２ ３，０．５９５ ４，０．２７６ ４），因此，相对于棉 花产量而言，３个影响因素按照权重排序应当为速 效养分＞生物指标＞全量养分。 由判断矩阵 （ｉ一１，２，３）求得最大特征值为 一３．００３ ７，特征向量 ｌ 一（０．６４８ ３，０．１２２０， ０．２２９ ７），对于全量养分而言，权重排序应当为全氮＞ 全磷＞全钾。由判断矩阵Ｗ磁 （ｉ一４，５，６）求得最大 特征值为 ：：＝３．００３ ７，特征向量Ｗ础×ｃｉ一（０．５８１ ６， ０．１０９ ５，０．３０９Ｏ），对于速效养分而言，权重排序应当 为碱解氮＞速效磷＞速效钾。由判断矩阵ｗ瑙 。（ｉ一 ７，８，９）求得最大特征值为 ＝＝：３．００９ ２，特征向量 ＷＩｊ３ 一（Ｏ．２９７０，０．５３９ ６，０．１６３４），对于生物指标而 言，权重排序应当为有机质＞细菌＞盐分。 对４个判断矩阵进行一致性检验，ＣＲ（ｗ ）一 ０．００４ ８（０．１，很显然矩阵ｗ 能满足一致性要求， 同理，对于矩阵ＷＢ。 ａ（ｉ：１，２，３），ＣＲ（ＷＢ ）＝：＝ ０．００３ ２（０．１０，矩阵Ｗ磁 ｃｉ（ｉ一４，５，６），ＣＲ（Ｗ＆×ｃｉ）一 ０．００３ ２（０．１０，矩阵ＷＢ３ （ｉ一７，８，９），ＣＲ（Ｗｍ ）一 ０．００７ ９＜０．１０，认为矩阵都具有满意的一致性。 Ｂ层中各因素关于总目标的权重ｂ ，…，ｂ ，按 ｂ 一∑ｂｏａ （ｉ一１，…，ｎ）计算，方案层总排序结果见 』一１ 表２。即在棉花产量影响因素中，方案的重要性排 序为：碱解氮、速效磷、有机质、全氮、细菌、速效钾、 盐分、全磷、全钾。对层次总排序也需作一致性检 验，ＣＲ一０．００４＜０．１０，满足一致性要求。这表明上 表２方案层总排序 面得到的方案权值ｗｊ可作为评价指标的权重值。 ２．２棉田土壤质量单因子和综合指数值 棉田土壤质量单因子和综合指数值能反映单个 和综合评价指标对棉田土壤质量的影响。 单因子指数计算公式：Ｐ 一Ｘ／Ｍ （１） （１）式中Ｐｉ为单因子指数值，Ｘ为单因子指标 实测值，Ｍ为单因子指标标准值。再通过层次分析 法选择权重值大于０．１的作为评价指标。标准值Ｍ 的确定以土壤养分含量最低标准为参考［引，见表３。