露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法、装置和系统，评价方法包括：建立露天煤矿排土场群落稳定性的评价层级，评价层级包括：目标层、因素层和指标层，目标层以群落稳定性为评价目标，因素层包括群落结构、群落功能和群落环境，指标层包括的指标有：群落多样性指数、盖度、高度、物种数、地上生物量、地下生物量、土壤含水率、土壤全氮、土壤有效磷和土壤速效钾；利用层次分析法计算指标层中各个指标的权重，构建群落稳定性评价体系；对指标层中的指标进行归一化处理，通过评价体系计算群落稳定性指数并确定群落稳定性等级。本发明专利技术解决了现有技术中生态稳定性评价方法无法准确反应群落的结构特征以及功能特征的技术问题。

Evaluation method, device and system of community stability of dump in open pit coal mine

The present invention provides an evaluation method, device and system for community stability of open-pit coal mine dump. The evaluation method includes: establishing an evaluation level of community stability of open-pit coal mine dump, including target layer, factor layer and index layer, target layer takes community stability as evaluation objective, factor layer includes community structure, community function and community environment, and index layer includes index layer. The indicators include: community diversity index, coverage, height, species number, aboveground biomass, underground biomass, soil water content, total nitrogen, available phosphorus and available potassium in soil; using analytic hierarchy process (AHP) to calculate the weight of each index in the index layer, to construct a community stability evaluation system; normalizing the indicators in the index layer, and calculating through the evaluation system. The stability index of the community and the stability grade of the community were determined. The invention solves the technical problem that the ecological stability evaluation method in the prior art can not accurately reflect the structural and functional characteristics of the community.

【技术实现步骤摘要】
露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法、装置和系统
本专利技术涉及煤矿领域，尤其涉及一种露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法、装置和系统。
技术介绍
群落稳定性是植物群落在一定时间阶段内、一定边界范围内保持静态稳定或动态稳定的状态，是植物群落结构与功能的综合特征体现，反应了植物群落在遭受外部条件发生变化或存在人为扰动时的抵抗能力或恢复能力。在退化生境中开展生态恢复工作时，往往注重单项恢复技术的研发，如水土保持、土地复垦、植被重建、土壤重构等，缺少系统思想，恢复生境自维持能力差，人工养护成本高。因此，对生态恢复工程开展群落稳定性评价，可利用系统思想将各单项技术耦合并优化，形成完整的技术体系，对未来生态恢复科学研究、技术研发、工程示范均具有指导意义。当前，生态稳定性评价方法多采用在种内-种间关系理论、群落演替理论、顶级群落理论、种群自我调节理论等，无法准确反应群落的结构特征以及功能特征。
技术实现思路
基于以上问题，本专利技术提出一种露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法、装置和系统，解决了现有技术中生态稳定性评价方法无法准确反应群落的结构特征以及功能特征的技术问题。本专利技术提出一种露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法，包括：建立露天煤矿排土场群落稳定性的评价层级，评价层级包括：目标层、因素层和指标层，目标层以群落稳定性为评价目标，因素层包括群落结构、群落功能和群落环境，指标层包括的指标有：群落多样性指数、盖度、高度、物种数、地上生物量、地下生物量、土壤含水率、土壤全氮、土壤有效磷和土壤速效钾；利用层次分析法计算指标层中各个指标的权重，构建群落稳定性评价体系；对指标层中的指标进行归一化处理，通过评价体系计算群落稳定性指数；对群落稳定性指数采用差值百分比分级法确定群落稳定性等级。此外，目标层对应群落结构、群落功能和群落环境；群落结构对应群落多样性指数、盖度、高度、物种数；群落功能对应地上生物量和地下生物量；群落环境对应土壤含水率、土壤全氮、土壤有效磷和土壤速效钾。此外，利用层次分析法计算指标层中各个指标的权重包括：构建判断矩阵和根据判断矩阵计算指标的权重两个步骤。此外，构建判断矩阵包括：构建群落结构、群落功能和群落环境对于目标层的判断矩阵，记为目标层判断矩阵；构建指标层群落多样性指数、盖度、高度、物种数对群落结构的判断矩阵，记为群落结构判断矩阵；构建地上生物量、地下生物量对群落功能的判断矩阵，记为群落功能判断矩阵；构建土壤含水率、土壤全氮、土壤有效磷、土壤速效钾对群落环境的判断矩阵，记为群落环境判断矩阵。此外，根据判断矩阵计算指标的权重包括：采用德尔菲法与比例标度法相结合，根据目标层判断矩阵确定群落结构、群落功能和群落环境的权重；采用德尔菲法与比例标度法相结合，根据群落结构判断矩阵、群落功能判断矩阵和群落环境判断矩阵确定群落多样性指数、盖度、高度、物种数、地上生物量、地下生物量、土壤含水率、土壤全氮、土壤有效磷和土壤速效钾的权重。本专利技术还提出一种露天煤矿排土场群落稳定性的评价装置，包括：建立层级模块，用于建立露天煤矿排土场群落稳定性的评价层级，评价层级包括：目标层、因素层和指标层，目标层以群落稳定性为评价目标，因素层包括群落结构、群落功能和群落环境，指标层包括的指标有：群落多样性指数、盖度、高度、物种数、地上生物量、地下生物量、土壤含水率、土壤全氮、土壤有效磷和土壤速效钾；构建模块，用于利用层次分析法计算指标层中各个指标的权重，构建群落稳定性评价体系；计算指数模块，用于对指标层中的指标进行归一化处理，通过评价体系计算群落稳定性指数；确定等级模块，用于对群落稳定性指数采用差值百分比分级法确定群落稳定性等级。本专利技术还提出一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行上述任一项所述的露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法。本专利技术还提出一种露天煤矿排土场群落稳定性的评价系统，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：建立露天煤矿排土场群落稳定性的评价层级，评价层级包括：目标层、因素层和指标层，目标层以群落稳定性为评价目标，因素层包括群落结构、群落功能和群落环境，指标层包括的指标有：群落多样性指数、盖度、高度、物种数、地上生物量、地下生物量、土壤含水率、土壤全氮、土壤有效磷和土壤速效钾；利用层次分析法计算指标层中各个指标的权重，构建群落稳定性评价体系；对指标层中的指标进行归一化处理，通过评价体系计算群落稳定性指数；对群落稳定性指数采用差值百分比分级法确定群落稳定性等级。通过采用上述技术方案，具有如下有益效果：本专利技术解决了现有技术中生态稳定性评价方法无法准确反应群落的结构特征以及功能特征的技术问题，本专利技术通过引入了群落环境作为群落稳定性评价指标之一，能更为准确、科学的指征群落稳定性。附图说明图1是本专利技术一个实施例提供的露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法的流程图；图2是本专利技术一个实施例提供的露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法中指标层示意图；图3是本专利技术一个实施例提供的露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法的框图。具体实施方式以下结合具体实施方案和附图对本专利技术进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本专利技术的具体实施方案，并不对本专利技术产生任何限制，本专利技术的保护范围以权利要求书为准。参照图1，本专利技术提出一种露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法，包括：步骤S001，建立露天煤矿排土场群落稳定性的评价层级，评价层级包括：目标层A、因素层B和指标层C，目标层A以群落稳定性a1为评价目标，因素层B包括群落结构b1、群落功能b2和群落环境b3，指标层C包括的指标有：群落多样性指数c1、盖度c2、高度c3、物种数c4、地上生物量c5、地下生物量c6、土壤含水率c7、土壤全氮c8、土壤有效磷c9和土壤速效钾c10；步骤S002，利用层次分析法计算指标层中各个指标的权重，构建群落稳定性评价体系；步骤S003，对指标层中的指标进行归一化处理，通过评价体系计算群落稳定性指数；步骤S004，对群落稳定性指数采用差值百分比分级法确定群落稳定性等级。由于群落稳定性是相对于外界条件或人为扰动而存在的，因此将群落环境作为群落稳定性评价指标之一，可更为准确、科学的指征群落稳定性。首先建立露天煤矿排土场群落稳定性的评价层级，分别为目标层A、因素层B和指标层C，将群落稳定性a1、群落结构b1、群落功能b2、群落环境b3、群落多样性指数c1、盖度c2、高度c3、物种数c4、地上生物量c5、地下生物量c6、土壤含水率c7、土壤全氮c8、土壤有效磷c9和土壤速效钾c10分别归到不同的评价层级。参照图2，利用层次分析法计算指标层中各个指标的权重，构建群落稳定性评价体系中，使群落结构b1、群落功能b2、群落环境b3隶属于目标层A，使群落多样性指数c1、盖度c2、高度c3和物种数c4隶属于群落结构b1，使地上生物量c5和地下生物量c6隶属于群落功能b2，使土壤含水率c7、土壤全氮c8、土壤有效磷c9和土壤速效钾c10隶属于群落环境b3。层次分析法确定权重过程中，首先构建因素层B中群落结构b1、群落功能b2和群落环境b3对于目标层A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法，其特征在于，包括：建立露天煤矿排土场群落稳定性的评价层级，评价层级包括：目标层、因素层和指标层，目标层以群落稳定性为评价目标，因素层包括群落结构、群落功能和群落环境，指标层包括的指标有：群落多样性指数、盖度、高度、物种数、地上生物量、地下生物量、土壤含水率、土壤全氮、土壤有效磷和土壤速效钾；利用层次分析法计算指标层中各个指标的权重，构建群落稳定性评价体系；对指标层中的指标进行归一化处理，通过评价体系计算群落稳定性指数；对群落稳定性指数采用差值百分比分级法确定群落稳定性等级。

【技术特征摘要】
1.一种露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法，其特征在于，包括：建立露天煤矿排土场群落稳定性的评价层级，评价层级包括：目标层、因素层和指标层，目标层以群落稳定性为评价目标，因素层包括群落结构、群落功能和群落环境，指标层包括的指标有：群落多样性指数、盖度、高度、物种数、地上生物量、地下生物量、土壤含水率、土壤全氮、土壤有效磷和土壤速效钾；利用层次分析法计算指标层中各个指标的权重，构建群落稳定性评价体系；对指标层中的指标进行归一化处理，通过评价体系计算群落稳定性指数；对群落稳定性指数采用差值百分比分级法确定群落稳定性等级。2.根据权利要求1所述的露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法，其特征在于，目标层对应群落结构、群落功能和群落环境；群落结构对应群落多样性指数、盖度、高度、物种数；群落功能对应地上生物量和地下生物量；群落环境对应土壤含水率、土壤全氮、土壤有效磷和土壤速效钾。3.根据权利要求1所述的露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法，其特征在于，利用层次分析法计算指标层中各个指标的权重包括：构建判断矩阵和根据判断矩阵计算指标的权重两个步骤。4.根据权利要求3所述的露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法，其特征在于，构建判断矩阵包括：构建群落结构、群落功能和群落环境对于目标层的判断矩阵，记为目标层判断矩阵；构建指标层群落多样性指数、盖度、高度、物种数对群落结构的判断矩阵，记为群落结构判断矩阵；构建地上生物量、地下生物量对群落功能的判断矩阵，记为群落功能判断矩阵；构建土壤含水率、土壤全氮、土壤有效磷、土壤速效钾对群落环境的判断矩阵，记为群落环境判断矩阵。5.根据权利要求3所述的露天煤矿排土场群落稳定性的评价方法，其特征在于，根据判断矩阵计算指标的权重包括：采用德尔菲法与比例标度法相结合，根据目标层判断矩阵确定群落结构、群落功能和群落环境的权重；采用德尔菲法与比例标度法相结合，根据群落结构判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠兴军，张利忠，张周爱，郭海桥，赵玉国，金磊，张萌，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华宝日希勒能源有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11