基于层次分析法的水土保持林体系林种结构优化

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摘要水土保持林建设中，不同类型防护林的配置和比例确定没有定量化的方法。该文采用层次分析法探讨宁夏南部山区水土保持林建设中不同类型防护林的权重值和优先顺序，并对其进行排序，确定7个类型的防护林种的权重值和优先度，对宁南山区水土保持林建设具有一定的参考意义。

关键词水土保持林；林种；优化；层次分析法

中图分类号S725.1文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）22-0216-01

在林业生态建设中，不同林种的选择和配置比例往往是区域水土保持林建设的重要依据。然而不同林种的优先顺序与比例的确定往往难以量化，给林业工作者带来一定的不便。层次分析法，是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法，在林业科研中一些定量化的评价多采用层次分析法进行[1-2]。由于在优先权排序中涉及众多定性和定量的指标，而层次分析法能够提供一种定性定量相结合的分析方法，因而该文尝试使用层次分析法对宁南黄土丘陵区水土保持林体系不同林种的配置及优先顺序进行量化，从而对其重要性进行排序[3-4]。

1评价指标体系的构建

依据生态防护和立地条件的需要，宁南黄土丘陵区水土保持林体系包含坡面水土保持林、沟道防护林、地埂林、饲料林、经济林、薪炭林、庭院道路防护林几种类型。上述各种林分生态、经济、社会效益各不相同。在林分结构配置时，应综合考虑其生态、经济、社会效益，依据其综合效益进行林分层次结构优化[5-6]。根据多年造林实践和多位专家的意见，构建了如图1所示的林种结构配置优化评价体系。

2判断矩阵的构建

依据层次分析法原理，就以上评价指标体系的权重，构建了A-B、B-C的判断矩阵并计算其权重值Wi，如表1～4所示。可以看出，在水土保持林体系建设中生态效益是所占权重最大（权重0.539 6）；其次为经济效益（权重0.297 0），社会效益所占权重较小（0.163 4），这也符合防护林综合效益评价的实际。在生态效益评价中，坡面水土保持林权重值最高，表明其生态效益最好，其次为沟道防护林，也具有较好的防护效益；其后依次为薪炭林、饲料林、地埂林、经济林、道路庭院林。在经济效益评价中，经济林经济效益权重最大，其经济效益最好，其次为坡面水土保持林，其也有一定的林果经济收入，具有较好的经济效益，其他林种经济效益都较差。在社会效益评价中，坡面水土保持林权重最大，社会效益最好，这主要是由于坡面水土保持林有利于提高农民收入、林草结合模式有利于发展林业产业和草畜产业，对产业结构调整有一定贡献；其次为经济林，也利于产业结构调整和增加农民收入，其他林种的社会效益都较差。

计算7种主要水土保持林林种的复合权重值，并对其结果进行排序，如表5所示。可以看出，各林种综合效益排序为坡面水土保持林、沟道防护林、经济林、薪炭林、饲料林、地埂林、道路庭园林。因此，该区域水土保持林体系建设中，以水土保持功能较好的坡面水土保持林和沟道防护林在整个水土保持林体系中所占比重要大，分别为40.69%和16.50%，其他类型的水土保持林所占比重略小。

3结果与分析

由于评价指标体系是依据各个林种的生态、经济和社会效益所构建，不同林种的综合效益就决定其权重值。依据上述3个评价指标所构建的评价指标体系涵盖水土保持林综合效益的各个方面，也是水土保持林建设所要实现的的主要目的，依据生态、社会和经济效益评价各个林种的优先权，具有一定的应用价值。

依据3个评价指标的权重可以看出，显然生态效益权重值最大，占50%以上，其次是经济效益权重（29%），最后是社会效益，权重为16%。可见宁南山区水土保持林建设的主要目的是实现生态恢复、保持水土的生态效益，同时也兼顾经济和社会效益。综合效益评价中涉及生态、经济和社会效益，但是评价中各指标的权重值各不相同，由此确定林种的优先顺序才具有科学性。

由林种优化结果可以看出，在黄土丘陵区水土保持林体系建设中，坡面水土保持林在7个林种中所占比例最大，其次为沟道防护林，其他5个林种的权重值均较小。这主要是由于各林种的功能不同所致，坡面水土保持林的主要功能是恢复生态、防治水土流失，具有显著的生态和经济效益，也具有显著的社会效益。因此，其是山区水土保持林体系建设最需优先考虑的树种。沟道防护林具有显著的生态效益，但其社会和经济效益不显著，因而处于次优先地位。其他林种生态效益均不及坡面水土保持林，所以排序靠后。因此，在山区水土保持林建设中，要综合考虑不同林种和树种的生态、经济和社会效益，一次确定优选树种。在林种和树种优选中，层次分析法能够提供一个量化的评价方法。

4参考文献

[1] 李苗裔，李渊.层次分析法在防护林林种结构优化评价中的应用――以官司河流域为例[J].安徽农业科学，2010，38（11）：5800-5802，5845.

[2] 邹建文，曾志新，廖菊阳，等.层次分析法在湘北地区林种结构调整中的应用[J].湖南林业科技，2004，31（4）：34-37.

[3] 黄家荣.用层次分析法调整三都县林种树种结构[J].四川林勘设计，1999（4）：24-26，35.

[4] 李卫忠，李玉明.AHP法在区域林种，树种结构调整中的应用研究[J].陕西林业科技，1998（4）：18-23.

[5] 辛淑清，邬晓红，丁志峰.包头市主要园林树种的耐旱性研究[J].华北农学报，2005，20（F12）：96-98.

[6] 马建路.天然红松混交林的演化史[J].东北林业大学学报，1997，25（5）：66-70.