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干旱区石灰岩矿生态-地质-灾害环境动态权重评估与模块化修复模型(VWT-FCE-TAHP-RM)
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月08日 来源:Ecological Engineering 3.9
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本研究针对干旱区石灰岩矿生态修复难题,创新性整合三标度层次分析法(TAHP)、模糊数学(FCE)和变权理论(VWT),构建动态权重评估体系(含3个一级指标和21个二级指标),提出"地质灾害消除+土壤重构+植被恢复+人工维护"集成修复策略,在宁夏中卫天景山矿区实现植被存活率超96%,较传统客土法提升约20%,为干旱矿区生态修复提供可复制技术路径。
在全球矿产资源需求持续增长的背景下,干旱区石灰岩露天开采导致的生态退化问题日益严峻。这类区域年降水量不足200mm而蒸发量超过2000mm,土壤有机质含量低于0.5%,自然恢复能力几近丧失。更棘手的是,传统客土法面临土源稀缺、运输成本占总费用60%以上等问题,而直接植被恢复的三年存活率不足40%。面对这些挑战,河北地质大学等机构的研究团队在《Ecological Engineering》发表研究,通过创新评估-修复一体化模型,为干旱矿区生态治理提供了科学方案。
研究采用三标度层次分析法(TAHP)确定初始权重,结合变权理论(VWT)动态调整指标权重,运用模糊综合评价(FCE)实现矿区环境质量分级。以宁夏中卫天景山露天石灰岩矿为案例,通过21项子指标的多层次评估系统,精准识别环境敏感因子。
材料与方法
研究突破传统固定权重模型的局限,采用模块化架构设计评估体系。通过TAHP-VWT-FCE的协同应用,实现评估指标权重的动态响应,其中地质环境指标权重可根据矿区实际情况自动调节。
综合验证
案例区应用显示,模型评估结果与实地调查高度吻合。特别在植被恢复方面,优选柽柳(Tamarix laxa Willd.)、白刺(Nitraria tangutorum Bor.)等抗旱物种,在重构土壤(利用采矿固废改良)中实现96%存活率,较传统方法提升约20%。
讨论
该研究首次将TAHP-VWT-FCE体系应用于干旱矿区评估,其创新性体现在:(1)建立包含生态-地质-灾害环境的全要素评估框架;(2)通过动态权重解决固定模型适应性差的问题;(3)配套分级修复策略,形成"评估-修复"闭环。
结论
(1)构建的VWT-FCE-TAHP-RM模型实现矿区环境精准评估与修复联动;(2)提出的集成修复策略显著提升植被存活率;(3)模块化设计使模型可扩展至其他矿区类型。该研究为干旱区生态修复提供了兼具科学性与工程实用性的技术范式,对推进我国生态文明建设具有重要实践价值。
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