Comprehensive Evaluation of Selenium-Enriched Land Resources in Changting County, Fujian Province Based on Niche Theory and AHP-TOPSIS Model
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摘要:
福建长汀县拥有丰富的富硒土地资源，因地制宜地综合评价该县富硒土地资源对于富硒土地资源的高效有序开发意义重大。现有的评价体系缺乏成熟的理论框架，评价结果难以有效地指导资源的开发。本文以生态位理论为基础，综合考虑长汀县富硒土地资源开发的主导因素、区位因素和限制因素构建评价指标体系。采用层次分析法(AHP)计算指标权重，以优劣解距离法(TOPSIS)求取加权综合指数进行综合等级划分。评价结果显示：长汀县土壤硒平均含量为0.46mg/kg，富硒土壤面积达2215.4km2，占全县总面积的71.36%，主要分布于长汀县东西部山区；按AHP-TOPSIS模型将长汀县富硒土地资源划分为适宜区、较适宜区、一般适宜区和不适宜区，面积分别为271.35km2、1116.96km2、1062.07km2、654.13km2，其中适宜区、较适宜区和一般适宜区与原有规范划定的富硒区基本吻合，反映了土壤硒含量在评价指标体系中的主导作用，将原富硒区细化的分区结果体现了区位因素和限制因素对富硒土地资源开发的约束作用。在基于生态位理论的AHP-TOPSIS模型中，以挖掘富硒土地资源开发的最适生态位为导向构建了评价指标体系，评价方法兼顾了指标对评价结果影响的差异性以及评价区域的资源禀赋条件，评价结果反映了长汀县富硒土地资源的开发潜力，相比原有规范有效地提升了评价的科学性。
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关键词:
- 层次分析法(AHP) /
- 优劣解距离法(TOPSIS) /
- 生态位 /
- 长汀县 /
- 富硒土地
Abstract:Changting County in Fujian Province possesses abundant selenium-enriched land resources, and a comprehensive evaluation of them, based on local conditions is significant for the effective and structured utilization of these resources. Due to the absence of a well-established theoretical framework in existing evaluation systems, the evaluation results are difficult to effectively guide the development of resources. This article is based on the niche theory and comprehensively considers the dominant factors, geographical factors, and limiting factors of selenium-enriched land resource development in Changting County to formulate an evaluation index system. The analytic hierarchy process (AHP) is used to calculate the weight of indicators, and the technique for order preference by similarity to an ideal solution (TOPSIS) method is applied to determine the weighted comprehensive index for comprehensive grading. The evaluation results show that the average selenium content in the soil of Changting County is 0.46mg/kg, and the selenium-enriched soil area reaches 2215.4km2, accounting for 71.36% of the total county area, which is mainly distributed in the eastern and western mountainous areas of Changting County. Applying the AHP-TOPSIS model, the selenium-enriched land resources in Changting County are classified into suitable areas, relatively suitable areas, generally suitable areas, and unsuitable areas, with areas of 271.35km2, 1116.96km2, 1062.07km2, and 654.13km2, respectively. The suitable areas, relatively suitable areas, and generally suitable areas are approximately consistent with the selenium-enriched areas designated in previous specifications, reflecting the dominant role of soil selenium content in the evaluation index system. The refined zoning results of the original selenium-enriched areas reflect the constraining effect of geographical and limiting factors on the development of selenium-enriched land resources. In the AHP-TOPSIS model based on niche theory, an evaluation index system is constructed with the aim of identifying the optimal niche for the development of selenium-enriched land resources. The evaluation method takes into account the differences in the impact of indicators on the evaluation results and the resource endowment conditions of the evaluation area. The evaluation results reflect the development potential of selenium-enriched land resources in Changting County, effectively improving the science of the evaluation compared to previous standards.
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Keywords:
- AHP /
- TOPSIS /
- niche /
- Changting County /
- selenium-enriched land
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硒元素是维持人体健康的必需微量元素之一。食物硒是人体硒摄入的主要途径，而食物硒的富集与其产地土壤中硒含量水平具有密切联系［1-3］，土壤硒通过生物地球化学作用为农作物吸收［4-6］，因此土壤中硒的环境地球化学特征对于富硒农业的开发具有重要影响。富硒土地资源是富硒农业发展的基本保障，中国是土壤硒较为缺乏的国家［7］，据多目标区域地球化学调查成果，中国土壤硒平均含量为0.22mg/kg［8］，全国地球化学基准网研究显示中国土壤硒平均含量为0.17mg/kg［9］，两者均显著低于世界土壤硒背景值(0.4mg/kg)［10］。深度挖掘富硒土地资源是解决土壤硒缺乏问题的重要途径之一，开展富硒土地资源综合评价则是支撑富硒土地资源挖掘的基础性工作。
前人针对中国富硒土地资源评价开展了大量工作，最早见于20世纪90年代。谭见安根据土壤硒的生态效应，将中国硒含量在0.4～3mg/kg的土壤划定为高硒土壤［11］，长期以来多数研究以该阈值作为富硒土壤的划分标准［12-15］。1999年中国地质调查局组织开展全国多目标地球化学调查以来，大量研究以土壤富硒阈值为基准，叠加土壤环境质量或土壤肥力质量开展富硒土地优选评价，取得一定成效［16-17］。2021年中国地质调查局发布《天然富硒土地划定与标识》(DZ/T 0380—2021)，该标准充分考虑了土壤重金属含量、肥力元素含量、土壤酸碱度以及灌溉水质量等指标对富硒土地开发的影响，组织开展了全国范围的天然富硒土地申报工作，标准化了富硒土地申报流程［18］。评价指标体系的构建和评价方法的确立是开展富硒土地资源评价的核心工作。在考虑多要素的富硒土地资源评价中，已有的评价方法一般采用多因素综合评判法、层次分析法(AHP)以及生态位理论评价法。多因素综合评判法是一种多要素叠加辅以判断准则的一种评价方法，判断准则一般参照已有的评价标准，评价结果便于比较区域间的差异［19-20］。层次分析法考虑到各要素重要性程度的差异，通过构造要素间的判断矩阵，以德尔菲法确定要素权重，采用加权求取综合指数的方法开展评价，适宜在局部范围开展评价工作［21-23］。生态位理论广泛应用于土地整治［24］、城市空间规划［25］、土地开发适宜性评价［26］等领域，生态位是指生态系统中生物生存所必需的条件总和，生态位适宜度用于表征生物对其生存环境的适宜程度，在基于生态位理论的富硒土地资源评价中，将富硒土地开发利用视作一种生物行为，评价工作目的在于寻找与利用行为相适宜的空间位置，评价过程综合考虑富硒土地资源开发利用的主导因素、区位因素以及限制因素，从资源利用生态位的角度构建评价指标体系，评价结果可有效地服务富硒土地资源开发［27-28］。已有的富硒土地资源评价方法仍然存在两个问题：一是评价要素的选取多侧重土壤理化性质，尚未形成成熟的基于生态位理论模型框架的评价指标体系；二是已有的评价方法过度依赖各类评价标准，简单依据要素的标准阈值区间进行区划评价，容易忽视具有潜在价值的区域。
优劣解距离法(TOPSIS)近年来在地灾风险评估［29］、土地规划［30］、资源环境承载能力评价［31］等领域得到了广泛应用，其核心思想是构建目标方案的最优理想解和最劣理想解，通过求解、比较个案与两者的欧氏距离来对个案的优先程度进行排序，目标是获取靠近最优理想解、远离最劣理想解的解决方案。相比参照标准阈值的评价方法，TOPSIS法基于评价区域自身的禀赋条件，能够达到凸显优势区域的效果。为构建县域尺度的富硒土地资源评价体系，探索适于县域尺度的评价方法，本研究以福建省长汀县为例，参照生态位理论，综合考虑土壤硒含量、地球化学质量以及自然背景条件等因素，以AHP法为基础，结合长汀县自身的资源禀赋特征及背景条件，通过引入TOPSIS法针对该县富硒土地资源的开发利用适宜性开综合评价工作，旨在甄选长汀县优质富硒土地资源，为该县富硒土地资源开发提供靶区及依据。
1. 研究区概况
长汀县地处福建省龙岩市西部，与江西省赣州市接壤。长汀县位于福建省内陆低山丘陵区，地势总体呈东西部高、中部低的格局，土地利用类型以林地为主，其次为耕地，气候温暖湿润，属中亚热带湿润季风气候，年均气温18.3℃，多年平均降雨量为1700mm。由于强烈的化学风化作用，红壤广泛发育。长汀县处于华夏板块内［32］，地质历史时期经历了较为复杂的地质演化过程，形成了自震旦纪至第四纪广泛出露的沉积岩、变质岩和岩浆岩。水土流失是长汀县较为突出的生态问题，据遥感解译数据［33］，截至2019年长汀县存在水土流失的面积为230.18km2，占全县总面积的7.41%。
2. 实验部分
2.1 样品采集与测试
根据评价工作的需求，主要采集长汀县内的表层土壤样品，样点部署及采集方法参照《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T 0295—2016)执行，采样平均密度为1～4个点/km2，采样深度范围为0～20cm。考虑样品的代表性，按照多点组合的方式形成单点样，采样位置避开受人为活动干扰明显的区域，采样过程避免样品与金属器械的直接接触。采集样品阴干后过10目(2mm)尼龙筛，送至福建省地质测试研究中心测定Se、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、pH值、有机质、速效磷、有效钾等指标。分析方法及质量监控参照《生态地球化学评价样品分析技术要求(试行)》(DD2005-03)执行，分析数据质量符合要求(表1)。
表 1 分析方法质量监控Table 1. Quality control table of analysis method元素 分析方法 检出限
(mg/kg)报出率
(%)Se AFS 0.01 100 As AFS 0.2 100 Cd ICP-MS 0.02 100 Cr XRF 5.0 100 Cu ICP-MS 0.5 100 Hg AFS 0.005 100 Ni ICP-MS 0.1 100 Pb ICP-MS 0.1 100 Zn ICP-MS 2.0 100 pH 离子选择电极 0.01(无量纲) 100 有机质 红外碳硫仪 0.008(%) 100 速效磷 ICP-OES 0.25 100 有效钾 ICP-OES 1.25 100 2.2 评价方法
评价过程中首先依据影响长汀县富硒土地资源开发利用的主要因素构建评价指标体系，再以AHP法获取各指标权重，其次采用TOPSIS法计算加权综合评价指数，最终通过GIS空间插值分析得到每个土地利用地块(即评价单元)的综合指数，采用自然断点分级法对最终的插值结果进行等级划分，将长汀县富硒土地资源划分为适宜区、较适宜区、一般适宜区以及不适宜区4个等级。
2.2.1 评价指标体系的构建
评价指标体系构建参照生态位理论模型方法［34］，以服务资源开发利用为目标导向，充分考虑长汀县富硒土地资源开发的主导因素、区位因素以及限制因素。其中，土壤中硒元素含量水平决定了土壤是否富硒，是富硒土地开发的先决条件，应作为主导因素；区位因素考虑海拔、坡度以及地质背景等自然背景条件对富硒土地资源开发的支撑作用；限制因素包括土地利用类型，水土流失程度，土壤肥力(有机质、有效磷、速效钾)以及土壤环境质量等指标。
所有指标均需统一为数值型变量。对于非数值型的分类变量需要进行赋值，按照0～1的标度，对变量的最优类型赋值1，最劣类型赋值0，介于两者之间的类型依据分类数量等间距赋值。本项工作涉及的分类变量包括土地利用类型、水土流失程度、地质背景以及环境质量等级。按照地类的可耕作条件将土地利用类型分为农用地(包括耕地和园地)、林地以及其他用地，分别赋值1、0.5、0；水土流失程度可分为无水土流失、轻度流失、中度流失和强烈流失，分别赋值1、0.66、0.33、0；地质背景能够为土壤硒的富集提供稳定来源，越易形成富硒土壤的地质背景赋值越高，按照变质岩＞碎屑岩＞花岗岩＞碳酸盐岩＞第四系＞红层［35-36］的优先顺序分别赋值1、0.8、0.6、0.4、0.2、0；环境质量等级参照《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)，综合考虑土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等重金属含量及土壤酸碱度，按照风险程度划分为优先保护区、安全利用区以及严格管控区，分别赋值1、0.5、0。所有指标与富硒土地资源适宜性的关系均为直线型的隶属函数模型，即评价指标的数值越大(或越小)，富硒土地资源适宜性越适宜(或越不适宜)。
2.2.2 AHP法
首先需要构建层次分析指标体系，主导因素、区位因素以及限制因素为准则层，各准则层下属的控制因素为指标层。依据准则层因子对评价目标的影响程度以及指标层因子对准则的影响程度，采用德尔菲法确定各因子的相对重要性来构建判断矩阵，通过求解判断矩阵的特征向量以获取各因子的权重。各因子的相对重要性以1～9的比例标度进行量化。根据获取的因子权重进行一致性检验，要求一致性比率(CR)应小于0.1，若不符合，应调整因子间的相对重要性比例标度值，直到最终CR＜0.1。
2.2.3 TOPSIS法
在本研究中，首先构建研究区各项指标的最优理想解和最劣理想解，最优理想解即是最有利于形成富硒土地资源最适宜生态位的指标值，如土壤硒含量的最大值，反之最劣理想解即是最有利于形成富硒土地资源最不适宜生态位的指标值，如土壤硒含量的最小值。其次基于各评价单元的实测值计算评价单元与最优理想解和最劣理想解的加权欧式距离，各指标权重为AHP法计算获取的权重值。最终以评价单元与最优理想解和最劣理想解的加权欧式距离比值表征评价结果的优劣。TOPSIS法具体操作步骤参照文献［37］。
3. 结果与讨论
3.1 研究区土壤元素地球化学特征
对分析测试获取的土壤地球化学数据采用“平均值±3倍标准差”进行迭代剔除异常，以异常剔除后的统计参数表征元素背景值特征。将长汀县土壤元素平均含量与全国土壤背景值［8］进行比较，以两者比值(K值)表征元素的富集或贫化。统计结果表明，长汀县土壤Se元素高度富集，其平均含量为0.46mg/kg，为全国背景值的2.1倍，显示该地区具有良好的富硒土地资源禀赋。土壤重金属元素中，As、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn等平均含量相对全国背景值普遍偏低，K值均小于1；Hg、Pb平均含量相对全国背景值偏高，Hg、Pb平均含量分别为全国背景值的1.5倍、1.29倍。长汀县土壤总体呈强酸性-酸性，pH平均值为4.51，为全国背景值的0.59倍。长汀县土壤养分指标中，有机质平均含量为23.6g/kg，为全国背景值的1.28倍，有效磷平均含量为3.0mg/kg，速效钾平均含量为95mg/kg(表2)。
表 2 土壤元素地球化学参数Table 2. Geochemical parameters of elements in soil指标 平均值 中位数 标准差 最小值 最大值 变异系数 全国背景值［8］ K值 Se 0.46 0.43 0.20 0.05 1.06 44% 0.22 2.10 As 6.0 4.7 4.2 0.3 18.5 69% 9.1 0.66 Cd 0.058 0.052 0.029 0.022 0.144 50% 0.150 0.39 Cr 45 35 31 0.1 134 69% 63 0.71 Cu 15 10 13 0.1 53 84% 23 0.66 Hg 0.075 0.071 0.034 0.002 0.175 45% 50 1.50 Ni 15 11 11 1 48 71% 26 0.60 Pb 32 30 13 7 72 41% 25 1.29 Zn 48 46 23 6 117 48% 67 0.72 pH 4.51 4.49 0.25 3.77 5.25 6% 7.67 0.59 有机质 23.6 21.7 13.4 0.3 63.7 57% 18 1.28 有效磷 3.0 2.7 1.8 0.2 8.4 60% 速效钾 95 93 30 28 183 32% 注：有机质含量单位为g/kg，pH为无量纲，其余指标单位为mg/kg；K值为各指标平均值与全国背景值的比值。 3.2 评价指标分析
3.2.1 主导因素
土壤硒含量是决定长汀县富硒土地资源开发利用的主导因素。参照《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T 0295—2016)，将土壤Se含量在0.4～3mg/kg的区划划定为富硒区，结果显示长汀县富硒土地资源禀赋总体优越，富硒土壤(评价等级为高的区域)面积为2215.4km2，占全县总面积的71.36%，主要分布于长汀县东西部丘陵低山区(图1)，受地质背景的控制，成土母岩中的硒为其所形成的土壤硒提供了稳定的物质来源，长汀县富硒区多处于前寒武纪—寒武纪变质岩以及晚古生代含煤碎屑岩分布的区域，而硒含量较低的区域(如硒适量区)则主要分布于花岗岩、侏罗纪碎屑岩以及红层出露的区域。
3.2.2 区位因素
区位因素包含海拔、坡度和地质背景。依据自然资源部发布的《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南》，海拔和坡度是影响农业生产适宜性的重要因素，海拔越高、坡度越陡的地区越不适宜开展农业生产活动。依据ALOS卫星数据获取的DEM数据，长汀县海拔范围在157～1382m，采用GIS技术计算出长汀县坡度范围在0°～68°，高海拔和高坡度地区主要沿长汀县东西部低山带分布(图2中a和b)，低海拔区域位于长汀县中部地带。地质背景为土壤硒提供稳定的物质来源，决定了富硒土地资源开发利用的可持续性。按岩石建造类型对长汀县的地质背景进行细分，长汀县碎屑岩、变质岩和花岗岩分布较广，碎屑岩主要分布于长汀县中东部地区，变质岩主要分布于长汀县西部，花岗岩则主要分布于长汀县南西部，红层、碳酸盐岩和第四系分布面积相对较小，在全县呈零星分布(图2c)。
3.2.3 限制因素
限制因素包括土地利用类型、水土流失程度、土壤肥力、环境质量等指标。长汀县农用地包括耕地和园地，其面积为327.61km2，占全县总面积的10.55%，主要分布于长汀县中东部盆地或沟谷区(图3a)，林地为长汀县分布面积最广的地类，包括乔木林地、灌木林地、竹林地以及其他林地，其面积为2596.14km2，占全县总面积的83.62%；长汀县水土流失受区内岩性、地形、构造、气候等多要素的综合影响［33］，水土流失区主要分布于中部地区，轻度流失、中度流失和强烈流失面积分别为100.61km2、91.98km2、37.58km2，分别占全县总面积的比例为3.24%、2.96%、1.21%(图3b)；土壤肥力指标中，植被凋落物的输入量与土壤有机质含量具有密切联系［38］，土壤有机质高值区主要分布于东西两部植被覆盖度较高的区域(图3c)，土壤有效磷受农业施肥的影响，其高值区主要分布于长汀县中部农耕区(图3d)，土壤速效钾则受区内花岗岩分布的控制，其高值区主要分布于长汀县西南部地区(图3e)。长汀县土壤环境质量总体较好，环境质量等级以优先保护区为主，其面积为2725.13km2，占全县总面积的87.78%，安全利用区与严格管控区面积分别为366.62km2、12.76km2，分别占全县总面积的11.81%、0.41%，两者在全县呈零星分布(图3f)。
3.3 评价指标权重的确定
采用AHP计算各指标权重，构建指标间的两两比较判断矩阵，重要性比例标度值采用德尔菲法征求专家组意见，集中了地球化学、自然地理、资源环境、农学以及土地管理等领域专家的评分意见，专家打分的平均值取整为最终重要性标度值。准则层及指标层判断矩阵见表3、表4和表5，对各判断矩阵一致性检验结果CR值均小于0.1，符合一致性要求。
表 3 准则层判断矩阵Table 3. Criterion layer judgment matrix参数 主导因素 区位因素 限制因素 指标权重 主导因素 1 5 2 0.58 区位因素 1/5 1 1/3 0.11 限制因素 1/2 3 1 0.31 表 4 区位因素判断矩阵Table 4. Geographical factors judgment matrix参数 海拔 坡度 地质背景 指标权重 海拔 1 1/5 1/3 0.10 坡度 5 1 3 0.64 地质背景 3 1/3 1 0.26 表 5 限制因素判断矩阵Table 5. Judgment matrix of limiting factors参数 有机质 有效磷 速效钾 环境质量 土地利用类型 水土流失程度 指标权重 有机质 1 3 3 1/2 1/4 1/3 0.11 有效磷 1/3 1 1 1/4 1/5 1/4 0.05 速效钾 1/3 1 1 1/4 1/5 1/4 0.05 环境质量 2 4 4 1 1/2 3 0.24 土地利用类型 4 5 5 2 1 4 0.39 水土流失程度 3 4 4 1/3 1/4 1 0.17 将准则层的权重矩阵与指标层的权重矩阵相乘得到评价指标的综合权重值(图4)。从中可见，土壤硒含量作为主导因素的权重值最高，为0.58，其次为土地利用类型，权重值为0.12，其余指标的权重值均＜0.1，其中海拔的权重值最低，为0.01。
3.4 富硒土地资源综合评价
采用AHP获取评价指标的权重后，按照TOPSIS法进行富硒土地资源综合评价，以TOPSIS法获取的接近度作为分级依据，采用自然断点法进行等级划分。评价结果显示，长汀县富硒土地资源适宜区、较适宜区和一般适宜区主要分布于长汀县东西部边缘乡镇(图5)，该地带以高硒地球化学背景为主要特点，广泛分布的变质岩及部分碎屑岩经风化成壤作用形成了集中连片分布的富硒土壤，其中适宜区面积为271.35km2，占全县总面积的8.74%，较适宜区分布面积最广，为1116.96km2，占全县总面积的35.98%，一般适宜区面积为1062.07km2，占全县总面积的34.21%，三者的空间分布与原有规范评价的富硒土地面积大致吻合，客观反映了土壤硒含量这一要素对富硒土地资源开发适宜性的主导作用。受低硒地球化学背景的控制，不适宜区面积为654.13km2，占全县总面积的21.07%，主要分布于长汀县中部乡镇。
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图 5 长汀县富硒土地资源综合评价图Figure 5. Comprehensive evaluation map of selenium-enriched land resources in Changting County3.5 AHP-TOPSIS模型的优势解析
基于生态位理论的AHP-TOPSIS模型开展富硒土地资源综合评价，构建了基于生态位理论的评价指标体系，相对以往主要采用硒元素含量为参照标准的评价方法(图1)，该方法更多地从开发利用的角度考虑了富硒土地资源的可开发利用性。基于已有规范的评价方法识别出长汀县富硒土地面积2215.4km2，占全县总面积的71.36%，这种划定结果没有对富硒区的区位条件以及限制性条件作进一步的区分，笼统地将不同区位条件和限制性条件的区域划定为同一类型，评价成果无法满足开展富硒土地资源高效有序开发的需求。AHP-TOPSIS模型在原有规范的基础上则充分考虑了评价区域的主导因素、区位因素和限制因素，对评价区域进行了细分，将优质区划分为适宜区、较适宜区和一般适宜区，三者面积总计2450.38km2，占全县总面积的78.93%。其中适宜区为土壤硒含量高度富集、区位条件总体优越、限制条件较少的区域，可作为富硒土地资源优先开发选区，该类区域无需作过多的人为改善即可用于开发；较适宜区为土壤硒含量较高、个别区位条件较差、有一定限制条件的区域，该类区域对区位条件和限制条件进行一定的人为改善后可用于开发；一般适宜区为土壤硒含量中等、个别区位条件较差、存在多个限制条件的区域，该类区域可作为富硒土地资源开发后备选区。评价结果体现了富硒土地资源开发的层次性，可为相关部门进行富硒土地资源开发决策提供参考，建议按照适宜区—较适宜区—一般适宜区的顺序进行选区开发。
在AHP-TOPSIS模型中，AHP考虑了不同指标对于评价结果的重要性，TOPSIS则聚焦于评价区域现有资源禀赋特征及背景条件，根据评价单元与评价区域内最优理想解和最劣理想解的接近度来衡量评价结果的优劣，评价过程尽可能少地依赖各类评价标准，评价单元以评价区域各项指标的最优值和最劣值为参考，是一种因地制宜的评价策略，能够达到凸显优势区域的评价效果，适用于县域尺度的富硒土地资源综合评价工作。
4. 结论
以福建长汀县为研究对象，综合考虑了该县富硒土地资源开发利用的主导因素、区位因素和限制因素，参照生态位理论构建了富硒土地资源综合评价指标体系。在采用AHP法计算评价指标权重的基础上，通过引入TOPSIS法对长汀县富硒土地资源的开发适宜性开展了综合评价。评价结果表明，长汀县富硒土地资源禀赋优越，土壤硒平均含量为0.46mg/kg，富硒土壤面积达2215.4km2，占全县总面积的71.36%，AHP-TOPSIS模型将长汀县富硒土地资源划分为适宜区、较适宜区、一般适宜区和不适宜区，面积分别为271.35km2、1116.96km2、1062.07km2、654.13km2。受土壤硒含量这一要素的主导，AHP-TOPSIS模型划定的适宜区、较适宜区和一般适宜区在空间分布上与原规范划定的富硒区大致吻合，同时该模型对原富硒区的细化也反映了区位因素和限制因素对富硒土地资源开发利用的约束作用。
在基于生态位理论的AHP-TOPSIS模型中，AHP法考虑了不同评价指标对评价结果影响程度的差异性，TOPSIS法以评价区域评价指标的最优理想解和最劣理想解为参照进行综合评价，凸显了优势区域，达到了因地制宜的评价效果。该方法基于已有规范，进一步提升了评价结果的科学性，适用于县域尺度的富硒土地资源综合评价工作。
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图 5 长汀县富硒土地资源综合评价图
Figure 5. Comprehensive evaluation map of selenium-enriched land resources in Changting County
表 1 分析方法质量监控
Table 1 Quality control table of analysis method
元素 分析方法 检出限
(mg/kg)报出率
(%)Se AFS 0.01 100 As AFS 0.2 100 Cd ICP-MS 0.02 100 Cr XRF 5.0 100 Cu ICP-MS 0.5 100 Hg AFS 0.005 100 Ni ICP-MS 0.1 100 Pb ICP-MS 0.1 100 Zn ICP-MS 2.0 100 pH 离子选择电极 0.01(无量纲) 100 有机质 红外碳硫仪 0.008(%) 100 速效磷 ICP-OES 0.25 100 有效钾 ICP-OES 1.25 100 
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表 2 土壤元素地球化学参数
Table 2 Geochemical parameters of elements in soil
指标 平均值 中位数 标准差 最小值 最大值 变异系数 全国背景值［8］ K值 Se 0.46 0.43 0.20 0.05 1.06 44% 0.22 2.10 As 6.0 4.7 4.2 0.3 18.5 69% 9.1 0.66 Cd 0.058 0.052 0.029 0.022 0.144 50% 0.150 0.39 Cr 45 35 31 0.1 134 69% 63 0.71 Cu 15 10 13 0.1 53 84% 23 0.66 Hg 0.075 0.071 0.034 0.002 0.175 45% 50 1.50 Ni 15 11 11 1 48 71% 26 0.60 Pb 32 30 13 7 72 41% 25 1.29 Zn 48 46 23 6 117 48% 67 0.72 pH 4.51 4.49 0.25 3.77 5.25 6% 7.67 0.59 有机质 23.6 21.7 13.4 0.3 63.7 57% 18 1.28 有效磷 3.0 2.7 1.8 0.2 8.4 60% 速效钾 95 93 30 28 183 32% 注：有机质含量单位为g/kg，pH为无量纲，其余指标单位为mg/kg；K值为各指标平均值与全国背景值的比值。
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表 3 准则层判断矩阵
Table 3 Criterion layer judgment matrix
参数 主导因素 区位因素 限制因素 指标权重 主导因素 1 5 2 0.58 区位因素 1/5 1 1/3 0.11 限制因素 1/2 3 1 0.31
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表 4 区位因素判断矩阵
Table 4 Geographical factors judgment matrix
参数 海拔 坡度 地质背景 指标权重 海拔 1 1/5 1/3 0.10 坡度 5 1 3 0.64 地质背景 3 1/3 1 0.26
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表 5 限制因素判断矩阵
Table 5 Judgment matrix of limiting factors
参数 有机质 有效磷 速效钾 环境质量 土地利用类型 水土流失程度 指标权重 有机质 1 3 3 1/2 1/4 1/3 0.11 有效磷 1/3 1 1 1/4 1/5 1/4 0.05 速效钾 1/3 1 1 1/4 1/5 1/4 0.05 环境质量 2 4 4 1 1/2 3 0.24 土地利用类型 4 5 5 2 1 4 0.39 水土流失程度 3 4 4 1/3 1/4 1 0.17
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