摘要：植被護(hù)坡水文效應(yīng)主要包括降雨截留、阻滯徑流、削弱濺蝕、蒸散作用四個(gè)方面作用，影響這四個(gè)方面作用的因素可歸類(lèi)為基質(zhì)、植被結(jié)構(gòu)、氣候影響、邊坡特征。據(jù)此建立合理有效的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。IGAHP客觀賦權(quán)法考慮到專(zhuān)家之間意見(jiàn)差異，確定出各專(zhuān)家評(píng)價(jià)意見(jiàn)的權(quán)重系數(shù)。結(jié)合各個(gè)專(zhuān)家的評(píng)價(jià)結(jié)果得出最終的主觀權(quán)重。CRITIC客觀賦權(quán)法考慮了指標(biāo)自身的變異程度以及指標(biāo)與其他指標(biāo)之間的沖突程度。采用IGAHP與CRITIC組合賦權(quán)方法得出指標(biāo)權(quán)重并選取最終參與評(píng)價(jià)的指標(biāo)。對(duì)待評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行等級(jí)劃分，采用可拓物元模型進(jìn)行等級(jí)關(guān)聯(lián)函數(shù)的計(jì)算，最終確定評(píng)價(jià)對(duì)象水文效應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí)。與評(píng)價(jià)對(duì)象實(shí)際狀況進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果基本一致，說(shuō)明了建立的指標(biāo)體系與采用的評(píng)價(jià)方法具有一定的合理且有效性。

　　關(guān)鍵詞：植被護(hù)坡;水文效應(yīng);組合賦權(quán);物元模型;關(guān)聯(lián)函數(shù)

　　0引言

　　西北寒旱地區(qū)土壤主要以黃土為主，黃土具有良好的滲透性、易崩解性和濕陷性[1]。這些特性使得黃土遇水穩(wěn)定性非常差，容易產(chǎn)生滑坡、坍塌和坡面泥流等自然災(zāi)害的發(fā)生，也極易使得天然生態(tài)環(huán)境遭受毀壞[2][3]。隨著護(hù)坡技術(shù)的發(fā)展，植被護(hù)坡已被廣泛應(yīng)用于邊坡防護(hù)。植被護(hù)坡通過(guò)植被作用可以預(yù)防邊坡沖蝕、滑動(dòng)以及恢復(fù)生態(tài)，從而減少水土流失、維持邊坡穩(wěn)定。其中，水文效應(yīng)是影響植被護(hù)坡效果的關(guān)鍵因素。植物的水文效應(yīng)是指植物控制雨水對(duì)土壤侵蝕的能力。植物通過(guò)降雨截留、阻滯徑流、削弱濺蝕、蒸騰作用等形式來(lái)提高邊坡的穩(wěn)定性和安全性[4]。

　　所以對(duì)植被護(hù)坡的水文效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)有利于我們對(duì)其實(shí)際情況作出判斷。已有的對(duì)植被護(hù)坡水文效應(yīng)的研究主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)�擬的方式來(lái)得出結(jié)果[5]，本文考慮到植被的水文效應(yīng)對(duì)植被護(hù)坡邊坡的淺層穩(wěn)定性影響，旨在建立合理適用的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過(guò)研究各因素對(duì)護(hù)坡水文效應(yīng)的影響程度，再選用相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法來(lái)確定水文效應(yīng)對(duì)護(hù)坡淺層穩(wěn)定性的影響情況。最后將評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況作比較從而驗(yàn)證評(píng)價(jià)的理論價(jià)值及實(shí)際意義。

　　1數(shù)據(jù)和方法

　　1.1指標(biāo)建立

　　植被護(hù)坡的水文效應(yīng)主要是指植被的降雨截留、阻滯徑流、削弱濺蝕以及蒸散作用。分別體現(xiàn)在植物莖葉對(duì)降雨的截留、植物對(duì)土壤水分的影響、植物對(duì)土壤滲透性的影響以及植物的蒸騰與邊坡土體水分蒸發(fā)。而植被自身的特征以及所處的環(huán)境條件對(duì)以上提及的四個(gè)方面有著密不可分的影響。植物對(duì)降雨有截留的作用，葉面積指數(shù)對(duì)此有直接影響[6]，同時(shí)產(chǎn)生影響的還有降雨量和降雨強(qiáng)度等。植物的阻滯徑流同樣受降水影響，也受到土體的特征及植物根系對(duì)其的作用的影響。

　　植物的蒸散包括植物的蒸騰作用以及土體水分的蒸發(fā)，這一過(guò)程除了受到土體特征和植物莖葉影響之外，還和研究區(qū)溫度、地下水位線的高度、坡高、以及坡比息息相關(guān)。這些因素會(huì)直接影響植物的水文效應(yīng)，其中有的只會(huì)影響一個(gè)方面，但大多因素會(huì)對(duì)水文效應(yīng)的各個(gè)方面產(chǎn)生影響。這是因?yàn)橹脖蛔o(hù)坡水文效應(yīng)涉及到系統(tǒng)問(wèn)題，可以從系統(tǒng)工程角度入手，將其理解為“基質(zhì)—植被”作用下的水分運(yùn)動(dòng)過(guò)程。同時(shí)考慮到降水、氣候以及邊坡特征。到達(dá)護(hù)坡表面的降水，一部分流失于地表，另一部分滲透到土壤內(nèi)。

　　滲入的土壤水會(huì)在基質(zhì)內(nèi)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷相應(yīng)的水分分配和內(nèi)排水過(guò)程。如果邊坡收水含量充足，入滲水會(huì)移動(dòng)到根層以下，以地下水或者深層坡體水的形式貯存起來(lái)，在干旱時(shí)可以在回升到根層起到水分補(bǔ)充的作用;還有一部分淺層的土壤水直接供植物根系的吸收利用，植物吸收的是會(huì)通過(guò)蒸騰作用進(jìn)入大氣，也有一部分淺層水通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)入大氣[7]-[9]。

　　本文根據(jù)水文效應(yīng)中水分運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，確定出影響水文效應(yīng)的因素，主要有基質(zhì)、植被結(jié)構(gòu)、氣候影響、邊坡特征這四個(gè)方面。這些因素之間相互作用、相互影響、相互滲透，具有不同的性質(zhì)和特點(diǎn)。共同對(duì)植被護(hù)坡水循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。而且，黃土邊坡植被護(hù)坡工程水循環(huán)優(yōu)良程度指標(biāo)體系的建立從“基質(zhì)–植被”系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能出發(fā)，保證了指標(biāo)的系統(tǒng)性、科學(xué)性與完整性。

　　1.2水文效應(yīng)評(píng)價(jià)賦權(quán)模型

　　1.2.1IGAHP主觀賦權(quán)模型

　　層次分析法一般是多位專(zhuān)家對(duì)研究對(duì)象各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后求得專(zhuān)家整體的綜合評(píng)判結(jié)果。其缺點(diǎn)是在此過(guò)程中并未考慮到專(zhuān)家意見(jiàn)之間的差異。不同專(zhuān)家的評(píng)價(jià)必然會(huì)存在一定的偏差，影響評(píng)判結(jié)果的合理性。I-GAHP，即改進(jìn)的群層次分析法，考慮到專(zhuān)家之間的評(píng)判差異度，據(jù)此賦予各個(gè)專(zhuān)家權(quán)重系數(shù)，使評(píng)判結(jié)果的達(dá)成是基于專(zhuān)家對(duì)指標(biāo)評(píng)判的共識(shí)，從而得到更加合理的主觀賦權(quán)[10]。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1模型應(yīng)用

　　在進(jìn)行植被護(hù)坡水文效應(yīng)評(píng)價(jià)之前應(yīng)先確定需要進(jìn)行研究的影響因素。本文選取了蘭州至定西三個(gè)鐵路隧道洞口護(hù)坡進(jìn)行研究。根據(jù)前文的指標(biāo)確立，對(duì)各個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集考證。

　　根據(jù)CRITIC方法計(jì)算出各指標(biāo)的客觀權(quán)重(0.008，0.0440，0.0730，0.0522，0.0604，0.0828，0.0474，0.0473，0.1039，0.0828，0.0548，0.0186，0.1451，0.1085，0.0706)。主客觀權(quán)重系數(shù)各取0.5，得到組合賦權(quán)(0.0175，0.0502，0.0586，0.0399，0.0531，0.1012，0.0511，0.0354，0.1189，0.0891，0.0572，0.0193，0.1058，0.1222，0.0804)。通過(guò)計(jì)算分析可以看出，因素X1，X4，X8，X12權(quán)重均小于0.05，對(duì)水文效應(yīng)產(chǎn)生的影響過(guò)小。故選取其余11個(gè)指標(biāo)進(jìn)行最終的效果評(píng)價(jià)。

　　2.2可拓物元模型

　　可拓物元模型中，物元即待評(píng)價(jià)對(duì)象，對(duì)其確定不同的評(píng)價(jià)等級(jí)，計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象與不同等級(jí)之間的關(guān)聯(lián)函數(shù)以表示其對(duì)于不同等級(jí)的隸屬度。可拓物元評(píng)價(jià)方法可以將各評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為相容問(wèn)題，得到合理的評(píng)價(jià)結(jié)果。應(yīng)用物元模型，建立物元矩陣，與相應(yīng)的評(píng)估體系結(jié)合，計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象與評(píng)估等級(jí)的關(guān)聯(lián)度，從而確定植被護(hù)坡水文效應(yīng)等級(jí)[11][12]。

　　護(hù)坡三的水文效應(yīng)屬于第Ⅲ類(lèi)，評(píng)價(jià)等級(jí)為一般。將評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際護(hù)坡?tīng)顩r進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)護(hù)坡一和護(hù)坡二在與本文降雨條件大致相同影響下，由于水文效應(yīng)的作用，并未產(chǎn)生不穩(wěn)定的情況。而護(hù)坡三的條件比前兩者較差，發(fā)生了局部不穩(wěn)定的情況。這說(shuō)明本文的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法與實(shí)際情況大致相同，較為合理，具有一定的理論價(jià)值及實(shí)際意義。

　　3結(jié)論

　�、僦笜�(biāo)體系從植被護(hù)坡水文效應(yīng)的降雨截留、阻滯徑流、削弱濺蝕、蒸散作用四個(gè)方面入手，從基質(zhì)、植被結(jié)構(gòu)、氣候影響、邊坡特征這四個(gè)影響植被護(hù)坡水文效應(yīng)的主要因素進(jìn)行指標(biāo)建立。最終得到的指標(biāo)體系合理有效。②IGAHP與CRITIC主客觀賦權(quán)模型解決了評(píng)判專(zhuān)家意見(jiàn)的差異，指標(biāo)本身的變化和不同指標(biāo)信息量確定等問(wèn)題。對(duì)其進(jìn)行組合應(yīng)用，最終得到的權(quán)重合理可靠。③可拓物元模型將不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為相容問(wèn)題，通過(guò)指標(biāo)等級(jí)劃分與關(guān)聯(lián)函數(shù)的計(jì)算來(lái)確定每個(gè)單元的評(píng)價(jià)等級(jí)。物理意義明確，可操作性強(qiáng)，與實(shí)際情況較為相符。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]盧建男.蘭州地區(qū)濕陷性黃土邊坡生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2017.

　　[2]陸鑫婷.黃土地區(qū)生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究[D].西安：西安科技大學(xué)，2017.

　　生態(tài)方向論文投稿刊物：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)(月刊)創(chuàng)刊于1990年，是中國(guó)科學(xué)院主管、中國(guó)生態(tài)學(xué)學(xué)會(huì)和中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所聯(lián)合主辦的綜合性學(xué)術(shù)期刊，創(chuàng)刊于1990年，由科學(xué)出版社出版。