模糊数学原理在土壤教学中应用浅析——以评价(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】速效 K(mg.kg-1) 0.91 1.00 1.00蔗糖酶活性(mg.g-1.24h-1) 0.22 0.46 0.29脲酶活性(mg.g-1.24h-1) 0.31 0.77 0.47磷酸酶活性(mg.g-1.24h-1) 0.15 0.66 0.39过氧化氢酶活性(
速效 K(mg.kg-1) 0.91 1.00 1.00蔗糖酶活性(mg.g-1.24h-1) 0.22 0.46 0.29脲酶活性(mg.g-1.24h-1) 0.31 0.77 0.47磷酸酶活性(mg.g-1.24h-1) 0.15 0.66 0.39过氧化氢酶活性(ml.g-1) 0.29 0.44 0.43 IFI 30.06c 42.67b 46.84a
2.2 确定单项肥力权重系数
权重系数的大小表征各项指标对土壤肥力的贡献.为避免人为的主观影响,根据土壤肥力各要素之间的相关系数来确定权重系数[8].计算步骤为:
(1)求单项肥力指标之间的相关系数(数据表略);
(2)求某项肥力指标与其它肥力指标之间相关系数的平均值,并根据该平均值占所有肥力指标相关系数平均值总和的百分比(权重系数),作为该单项肥力指标在表征土壤肥力中的贡献(表5).
3.4 计算土壤肥力综合指标值(IFI)
根据加法法则,在相互交叉的同类指标间采用加法合成,求出反映土壤肥力状况的综合指标值IFI,IFI值越大,表明土壤的综合肥力水平越高.其计算公式为:
式中Ni和Wi分别表示第i种养分指标的隶属度值和权重系数.计算得到的各土壤肥力指标的IFI,并用SAS在α=0.05水平下进行差异显著性检验(表4).
3.5 综合评价结果分析
由综合评价的IFI可知,土壤肥力水平依次是处理三(IFI 46.84)>处理二(IFI 42.62)>处理一(IFI 30.06).说明处理二、处理三的土壤肥力显著高于处理一.
表5 肥力指标的相关系数平均值和权重系数指标 相关系数平均值 权重系数有机质(g.kg-1) 0.72 11.67全 N(g.kg-1) 0.55 8.91碱解 N(mg.kg-1) 0.71 11.51全 P(g.kg-1) 0.52 8.43有效 P(mg.kg-1) 0.63 10.21速效 K(mg.kg-1) 0.76 12.32蔗糖酶活性(mg.g-1.24h-1) 0.55 8.91脲酶活性(mg.g-1.24h-1) 0.59 9.56磷酸酶活性(mg.g-1.24h-1) 0.68 11.02过氧化氢酶活性(ml.g-1) 0.46 7.46
4 结语
在实际生产上,土壤质地、土壤类型及农田耕作模式等千差万别,各肥力指标的简单罗列仅能说明土壤养分的某一方面,某一肥力指标的高低也并不能全面的说明土壤的肥力水平,因此对土壤肥力的判断应进行综合评价.借助应用相关分析,采用模糊数学的原理对土壤肥力进行数值化综合评价,并将其应用于土壤学教学之中,将会提高学生对基础知识的应用能力和分析解决实际问题的能力.
1 概述土壤学是农、林业专业的一门重要专业基础课程,课程内容涉及面较广泛,但掌握土壤学基础知识应用于实践,解决生产中的土壤问题是学习土壤学的重要目的[1].所涉及的土壤问题主要有两方面:一是土壤的合理区划和利用问题;二是土壤肥力的保持和提高问题[2].而土壤肥力(土壤能供应与协调植物生长所需要的养分和水、空气、热的能力[3])的优劣如何进行综合评价,若能以数值化的形式直观的体现出来,这将在土壤学评价土壤肥力的教学方面具有重要意义.2 模糊数学评价土壤肥力的具体步骤[4]2.1 选取有代表性的,能反映土壤肥力水平的肥力指标;2.2 根据各肥力指标的隶属度函数计算各肥力指标的隶属度值;2.3 确定单项肥力权重系数;2.4 计算土壤肥力综合指标值(Integrated Fertility Index,简写为 IFI);2.5 根据IFI值对土壤肥力水平进行数值化综合评价.3 模糊数学评价土壤肥力的实施——以某试验数据为例3.1 选取代表性的肥力指标10项,分别为有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、速效钾、土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶.3.2 对土壤的养分含量及土壤酶活性等肥力因子建立相应的隶属度数,计算其隶属度值,以此表示各肥力指标的状态值.由于壤的养分和酶活性的作用效应曲线呈S型,所以隶属度函数也采用S型,并把曲线函数转化为相应的折线函数以利计算,相应的隶属度函数为:式中,x为每个肥力指标含量(表1);x1和x2分别为每个肥力指标转折点的最小值和最大值(表2),x1和x2根据土壤分级标准(表3)得出).表1 土壤各肥力指标含量指标 耕作模式处理一 处理二 处理三有机质(g.kg-1) 2.3 16.3 17.7全 N(g.kg-1) 0.21 0.67 0.56碱解 N(mg.kg-1) 14.6 15.6 15.3全 P(g.kg-1) 0.5 0.54 0.68有效 P(mg.kg-1) 1.5 1.7 1.7速效 K(mg.kg-1) 73 408 420蔗糖酶活性(mg.g-1.24h-1) 2.
文章来源:《土壤学报》 网址: http://www.trxbzz.cn/qikandaodu/2020/0831/335.html
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