一种矿山生态修复方法及系统

技术领域

本发明涉及生态环境修复技术领域，尤其涉及一种适于亚热带季风高原山地气候的矿山生态修复方法及系统。

背景技术

亚热带季风——高原山地气候下，区内地质构造发育、地层岩性复杂的云南高原山地，因植地海拔、地势、降雨量等差距，原始地貌的各地植被生长情况在平面和垂向差异性显著。加之焚风效应和云南普遍的石灰石及喀斯特地貌，山高坡陡，导致地表水分留存率低且地下水难以利用，水利灌溉困难，海拔高日照强，气候条件复杂，年平均降雨量低于600mm的区域气候以“干”、“热”为主，实则为半干旱地区。此类地区资源丰富、生物多样性聚集与生态脆弱、环境敏感并存，当地矿山废弃地生态修复亟需有针对性地构造一个最优的、合理的、稳定的矿山生态修复系统。废弃露采矿山生态修复的基础是再造良好的土壤结构和层次，提供植物生长必备的土壤生境；植被恢复能提高退化土壤的生物活性、增加土壤养分、改善土壤的物理属性等；露采矿山活动改变原有的土地景观结构，结构发生变化必然导致生态功能发生变化。因此，废弃露采矿山生态修复要关注土壤生境再造、植被重建、复垦土地景观结构。

现有露采矿山生态修复技术依靠地灾地质工程经验进行施工为主，破坏的生境修复因矿区的地带性差异显著而没有达到与周围生境统一，不具备长期可持续发展的潜力。

发明内容

本发明提供一种矿山生态修复方法及系统，用以解决现有技术中受矿区的显著地带性差异影响以致与生境修复无法达到与周围生境统一的缺陷，实现了露采矿山生态修复的精准化和可持续性。

本发明提供一种矿山生态修复方法，包括：根据预先获取的待恢复生态区域，得到土壤损毁特征；根据所述土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配；基于在先获取的预设样地的取样结果和所述恢复目标，得到植物物种组配；基于所述矿山地质组配和所述植物物种组配，对所述待恢复生态区域进行生态恢复。

根据本发明提供的一种矿山生态修复方法，所述基于在先获取的预设样地的取样结果和所述恢复目标，得到植物物种组配，包括：基于在先获取的预设样地的取样结果，得到对应所述预设样地各个样方内物种的重要值和所述预设样地各个样方的物种多样性结果；其中，所述取样结果包括所述预设样地内各个样方的物种类型、物种数量和物种分布；根据所述重要值，对所述各个样方内的物种进行排序，根据排序结果选择预设数量的物种，并结合所述预设样地各个样方的物种多样性结果，得到对应样方的群落稳定性；根据所述预设样地对应样方的群落稳定性，选择最稳定的预设样地，得到对应植物物种组配。

根据本发明提供的一种矿山生态修复方法，所述根据排序结果选择预设数量的物种，并结合所述预设样地各个样方的物种多样性结果，得到对应预设样地的群落稳定性，包括：根据排序结果，按所述重要值由大至小，选择符合预设数量的物种；根据所选物种，获取至少两个样方内所述所选物种对应的取样结果，得到功能多样性结果；根据所述功能多样性结果和所述预设样地对应样方的物种多样性结果，得到功能冗余性结果；根据所述功能多样性结果和所述功能冗余性结果，得到对应预设样地的群落稳定性。

根据本发明提供的一种矿山生态修复方法，所述根据所述预设样地对应样方的群落稳定性，选择最稳定的预设样地，得到对应植物物种组配，包括：在所述物种多样性结果小于第一预设阈值的情况下，比较所有样方的功能多样性结果，并基于所述功能多样性结果越大，确定对应样方群落越稳定；在所述物种多样性结果大于第二预设阈值的情况下，比较所有样方的功能冗余性结果，并基于所述功能冗余性结果越大，确定对应样方群落越稳定。

根据本发明提供的一种矿山生态修复方法，所述根据所述土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配，包括：根据所述土壤损毁特征和所述恢复目标，得到地质成土目标；根据所述地质成土目标进行筛选，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配。

根据本发明提供的一种矿山生态修复方法，在所述根据预先获取的待恢复生态区域，得到土壤损毁特征之前，包括：获取矿山图像；根据所述矿山图像，勾绘图斑并编号，并获取各图斑面积；根据所述图斑和所述图斑面积，并结合在先获取的现场复核结果，对所述矿山图像进行更正，得到待恢复生态区域。

根据本发明提供的一种矿山生态修复方法，在所述对所述待恢复生态区域进行生态恢复之后，包括：基于预设周期，对修复后的生态区域进行灌溉、施肥和防虫中的至少一种；和/或，对修复后的生态区域进行植物群落监测。

本发明还提供一种矿山生态修复系统，包括：损毁特征获取模块，根据预先获取的待恢复生态区域，得到土壤损毁特征；地质组配获取模块，根据所述土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配；植物组配获取模块，基于在先获取的预设样地的取样结果和所述恢复目标，得到植物物种组配；生态恢复模块，基于所述矿山地质组配和所述植物物种组配，对所述待恢复生态区域进行生态恢复。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述矿山生态修复方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述矿山生态修复方法的步骤。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述矿山生态修复方法的步骤。

本发明提供的矿山生态修复方法及系统，通过待恢复生态区域的土壤损毁特征和预先获取的恢复目标基础，获取适宜的矿山地质组配和植物物种组配，在功能冗余理论指导下构建土壤-植物微生态群落，促进矿区物种多样性及群落稳定性恢复，加快废弃露采矿山地质成土和植被恢复进程，提高恢复后的植被群落对气候环境波动耐受性，真正实现了露采矿山生态修复的精准化和可持续性，尤其适用具有显著气候差异性的生态环境修复，比如亚热带季风高原山地气候。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的矿山生态修复方法的流程示意图；

图2是本发明提供的预设样方的分布示意图；

图3是本发明提供的矿山生态修复系统的结构示意图；

图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明的一种矿山生态修复方法的流程示意图，该方法，包括：

S11，根据预先获取的待恢复生态区域，得到土壤损毁特征；

S12，根据土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配；

S13，基于在先获取的预设样地的取样结果和恢复目标，得到植物物种组配；

S14，基于矿山地质组配和植物物种组配，对待恢复生态区域进行生态恢复。

需要说明的是，本说明书适用特定复杂生境情境下的矿山生态修复，尤其适用具有显著气候差异性的生态环境，比如亚热带季风高原山地气候。另外，本说明书中的S1N不代表矿山生态修复方法的先后顺序，下面具体结合图2描述本发明的矿山生态修复方法。

步骤S11，根据预先获取的待恢复生态区域，得到土壤损毁特征。

在本实施例中，得到土壤损毁特征，包括：根据预先获取的待恢复生态区域，得到损毁现状和采矿前土壤状况；根据损毁现状和采矿前土壤状况，确定矿山土壤损毁特征。

在一个可选实施例中，在根据预先获取的待恢复生态区域，得到土壤损毁特征之前，包括：获取待恢复生态区域。具体而言，获取待恢复生态区域，包括：获取矿山图像；根据矿山图像，勾绘图斑并编号，并获取各图斑面积；根据图斑和图斑面积，并结合在先获取的现场复核结果，对矿山图像进行更正，得到待恢复生态区域。

进一步地，获取矿山图像，包括：获取矿山实时影像；对获取的实时影像进行合成，得到矿山图像。需要补充的是，矿山实时影像可以基于无人机航拍获取，也可以基于其他手段获取，比如卫星拍照等，此处不做过多的限定。

进一步地，在对矿山图像进行更正之前，包括：在矿山待生态修复范围内，对采坑、边坡、渣山覆土作业及土源地覆土储备情况进行调查，并采用手持GPS对圈定的各图斑进行现场核对，得到现场复核结果。

在一个可选实施例中，在根据土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配之前，包括：根据待恢复生态区域，确定待恢复生态类型；根据待恢复生态类型，确定恢复目标，恢复目标包括待恢复目标和待恢复程度。

需要说明的是，待恢复生态类型的确定可以根据待恢复生态区域的损毁现状以及待恢复生态区域目标范围内的生态环境植被所处自然演替阶段确定。在实际处理过程中，可以预先为生态系统的类型命名并做简单描述，从而便于根据损毁现状和临近自然植被植被所处自然演替阶段确定对应待恢复生态类型，生态系统的类型包括退化生态系统、受损生态系统和破坏生态系统。

在一个可选实施例中，待恢复生态类型的确定可以根据待恢复生态区域的损毁现状、待恢复生态区域目标范围内的生态环境植被所处自然演替阶段以及待恢复生态区域的政策确定，政策可以基于当地公开网站获取，比如土地利用总体规划发展需求。

另外，生态环境植被自然演替阶段可以根据植物群落自然恢复过程进行划分，从而便于根据划分得到的阶段特征，确定植被对应所处自然演替阶段，下文以喀斯特特区为例，按其植物群落自然恢复过程将自然演替阶段分为6个阶段，具体包括：

草本群落阶段：自然发育的草地状态，无弃耕痕迹，无强烈人为干扰，群落外貌上以草本植物为主，可有少量灌木，无乔木；

灌草过渡阶段：无大面积岩石外露，植被整体盖度80％以上，可见草本和灌木物种，且外貌上两种类型植物数量相当，无明显的分层痕迹，群落整体高度不超过1.5m；

灌木灌丛阶段：无明显岩石外露，植被整体盖度80％以上，其中灌木物种盖度50％以上，有分层现象，草本植物主要分布于群落下层，无高大乔木，可有少量先锋树种，群落整体高度不超过2m；

灌乔过渡阶段：外貌上无岩石外露，以乔木为主，林下土面不少于50％，林内有草本层，灌木层和乔木层，但分层不明显，灌木层盖度不少于50％，可能有部分较高大的灌木物种；

乔木林阶段：外貌上与灌乔过渡阶段相似，但乔木层平均高度不低于10m，平均枝下高不低于5m，草本层、灌木层和乔木层有明显的分层现象；

顶极阶段：基本无人为干扰，具有明显层间植物，藤本植物丰富，乔木层、灌木层、草本层完全分化，但层次之间的界限并不清晰。

步骤S12，根据土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配。

在本实施例中，根据土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配，包括：根据土壤损毁特征和恢复目标，得到地质成土目标；根据地质成土目标进行筛选，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配。

进一步地，根据土壤损毁特征和恢复目标，得到地质成土目标，包括：根据土壤损毁特征，确定损毁程度；根据损毁程度和恢复目标，确定矿山修复土壤复垦方向；根据土壤损毁特征，并结合在先获取的原始土壤剖面结构，确定土壤现状；根据矿山修复土壤复垦方向、土壤现状和修复重构土壤的质量控制标准，得到地质成土目标。

需要说明的是，土壤损毁特征是已损毁土地现状定性评价，用于表征已损毁土地的损毁类型和损毁程度，损毁类型包括土地挖损、压占、沉陷和积水；损毁程度包括严重、较严重和较轻等，可以根据所在地区规定的相关分级划分标准确定，此处不作进一步地限定；矿山修复土壤复垦方向包括耕地、园地和草地；原始土壤剖面结构包括表土层、心土层、母质层和基岩；土壤现状包括露天矿矿表层表土层厚度(0～50cm)、剥离情况(部分剥离、全部剥离)、心土层厚度和剥离情况(部分剥离、全部剥离)；修复重构土壤需达到质量控制标准包括有效土层厚度、土壤容重、土壤质地、砾石含量、有机质和pH值。

举例而言，假设土壤损毁特征为严重土地挖损，基于上述方式，可以确定矿山地质成土目标是原表土交错回填、原表土及表土替代材料分层回填、重新构造新表土即表土替代材料。

此外，地质成土筛选原则包括需求原则、成土材料质量原则、绿色生态原则和成本效应原则。在实际设计过程中，取土点三调地类为其他林地，土质满足植被生长要求，并且土源质量完成质量检测(检测指标为pH、有机质、干密度、铜、锌、镍、铅、镉、铬、砷、汞)，成土材料的土源点选自当地表土销售点，备选材料距离复垦修复场地接近，运输成本较低。

应当注意，矿山地质组配是将多种单一成土材料按照地质成土目标进行有机组合，形成接近成土要求的土壤材料组配，实现与期望土壤相近的理化特性。

另外，对于采石类露天矿，表土砂粒、岩屑含量较多需组配黏粒含量较丰富的辅助材料，加之该地区盛行山原红壤成土过程，盐基大量淋失，取自当地表土销售点的基质材料偏酸性或微酸性，同时需组配石灰、磷肥和商品有机肥。

步骤S13，根据预设样地的群落稳定性，选择最稳定的预设样地，得到对应植物物种组配。

在本实施例中，基于在先获取的预设样地的取样结果和恢复目标，得到植物物种组配，包括：

步骤S131，基于在先获取的预设样地的取样结果，得到对应预设样地各个样方内物种的重要值和预设样地各个样方的物种多样性结果；其中，取样结果包括预设样地内各个样方的物种类型、物种数量和物种分布。

在一个可选实施例中，预设样地的数量为至少三个，每个样地根据预设值均匀划分，得到多个样方。

需要说明的是，预设样地是在待生态修复矿山范围外选择立地条件相似的样地，可以基于实际设计需求设置，比如每个样地为30×30m，至少3个样地。参考图2，将每个样地均匀划分为9个样方，按照每个样方调查所有的乔木物种，每个样方中设置一个4m×4m的灌木样方和1个1m×1m的草地样方，每个样地共计9个乔木样方、9个灌木样方和9个草本样方，在设置样方中，进行乔木、灌木和草本调查，得到取样结果。乔木、灌木和草本调查，具体是指：

1)乔木层：其中，胸径≥5cm的木本植株(含大型木质)计入乔木层，每株实测，记录其存活状态。

2)灌木层：在固定的灌木样方中，对灌木层进行详细调查。记录每种灌木的种名、平均高、盖度、株数、平均基径等，测量个体包括灌木种和未满足乔木层测量个体标准的更新幼树。

3)草本层：在固定的草本样方中，对草本层进行详细调查。在每个草本小样方内，记录每种草本植物的种名、平均高、盖度和株数(丛数)。

步骤S132，根据重要值，对各个样方内的物种进行排序，根据排序结果选择预设数量的物种，并结合预设样地各个样方的物种多样性结果，得到对应样方的群落稳定性。

具体而言，根据排序结果选择预设数量的物种，并结合预设样地各个样方的物种多样性结果，得到对应预设样地的群落稳定性，包括：根据排序结果，按重要值由大至小，选择符合预设数量的物种；根据所选物种，获取至少两个样方内所选物种对应的取样结果，得到功能多样性结果；根据功能多样性结果和预设样地对应样方的物种多样性结果，得到功能冗余性结果；根据功能多样性结果和功能冗余性结果，得到对应预设样地的群落稳定性。需要说明的是，预设数量可以根据实际设计需求或实际生态环境涉及的物种类型确定，比如在喀斯特地貌可以为10，此处不做进一步地限定。

在本实施例中，重要值＝(相对密度+相对频度+相对盖度)/3，相对盖度是样方内某一种植物的盖度占群落中总盖度的百分比。

此外，物种多样性结果是指群落植被调查后各样方的群落类型及物种组成结果，即样方中群落类型、科、属、种数量。各样方的物种多样性结果，表示为：

其中，D表示Simpson指数，即物种多样性结果；S表示样方内物种的数量；P

其次，在根据所选物种，获取至少两个样方内所选物种对应的取样结果时，可以选择植株生长成熟、中等大小、完全展开、没有病虫害的完整叶片，并获取其对应取样结果。另外，乔木树种尽量选择林冠层的叶片，可先剪下枝条再剪下叶片，灌木和草本则直接剪下叶片(均不带叶柄)，每个物种选取不少于预设数量不同部位的健康叶片。

需要补充的是，通过功能多样性结果和功能冗余性结果，为不同样方间群落稳定性维持提供量化参考，继而择选出群落稳定性高的样方植物群落组配来应用于待修复矿区的植物重建工程的植物物种选择，以期修复后的矿区生态系统稳定性(抗干扰能力和恢复力)较高，避免“一年绿、二年黄、三年死光光”无效生态修复结果。其中：

功能多样性结果，表示为：

其中，Q表示功能多样性Rao二次熵(RaoQ)，即功能多样性结果；S为样方内物种数总数；P

功能冗余性结果是利用Simpson指数与Rao二次熵(RaoQ)之差来计算功能冗余，表示为：

FR＝D-Q

其中，FR表示功能冗余性结果；D表示Simpson指数；Q功能多样性结果。

应当注意，根据功能多样性结果和功能冗余性结果，得到对应预设样地的群落稳定性，包括：在物种多样性结果小于第一预设阈值的情况下，利用功能多样性结果作为对应样方群落稳定性的对比值，比较所有样方的功能多样性结果，并基于功能多样性结果越大，确定对应样方群落越稳定；在物种多样性结果大于第二预设阈值的情况下，利用功能冗余性结果作为对应样方群落稳定性的对比值，比较所有样方的功能冗余性结果，并基于功能冗余性结果越大，确定对应样方群落越稳定。

需要补充的是，第一预设阈值和第二预设阈值可以根据实验数据或先验经验确定，第二预设阈值的选取可以参考第一预设阈值，此处不作进一步地限定，比如，第一预设阈值和第二预设阈值可以均为0.5。

步骤S133，根据预设样地对应样方的群落稳定性，选择最稳定的预设样地，得到对应植物物种组配。

需要说明的是，根据选择的最稳定的预设样地内的植物组配，确定待恢复生态区域的植物物种组配。

在一个可选实施例中，植物物种包括尼泊尔桤木、松柏、戟叶酸模、车桑子、狗牙根和白车轴草中的至少一种。

步骤S14，基于矿山地质组配和植物物种组配，对待恢复生态区域进行生态恢复。

在本实施例中，对待恢复生态区域进行生态恢复，包括：根据矿山地质组配，完成培肥改良、表土覆盖，并重构土壤坡面结构与土壤肥力；根据植物物种组配，实施矿山边坡的布设和种植，其中，乔木植物和灌木植物以坑穴种植，草本植物以喷混植生的方式种植。

需要说明的是，培肥改良是指基质材料增加商用有机肥；表土覆盖是指当废弃露天开采矿山在没很好剥离和储存土壤且在岩石和类土壤的混合基质或直接在岩层剥离物上种植植物的前提下，需清理岩层剥离物及岩层碎屑，清理厚度0.1米，从根本上客土覆盖0.6米。

另外，坑穴种植是指对种植乔木灌木进行穴状整地，规格为乔木0.6*0.6*0.6米，灌木0.4*0.4*0.4米；喷混植生是以工程力学和生物学理论为依据，利用客土掺混粘合剂和锚杆加固铁丝网技术，运用特制喷混机械将土壤、肥料、有机物质、保水材料、粘结材料、植物种子等混合干料加水后喷射到岩面上，形成近10㎝厚度的具有连续空隙的硬化体，种子可以在空隙中生根、发芽、生长，而一定程度的硬化又可防止雨水冲刷，从而达到恢复植被、改善景观、保护环境的目的。

在一个可选实施例中，在对待恢复生态区域进行生态恢复之后，包括：基于预设周期，对修复后的生态区域进行灌溉、施肥、防虫和补植补种中的至少一种，以对复绿植被进行养护。

在一个可选实施例中，在对待恢复生态区域进行生态恢复之后，还包括：对修复后的生态区域进行植物群落监测，监测包括植物种类、分布、面积和植物成活率、覆盖等方面的监测。

综上所述，本发明实施例通过待恢复生态区域的土壤损毁特征和预先获取的恢复目标基础，获取适宜的矿山地质组配和植物物种组配，在功能冗余理论指导下构建土壤-植物微生态群落，促进矿区物种多样性及群落稳定性恢复，加快废弃露采矿山地质成土和植被恢复进程，提高恢复后的植被群落对气候环境波动耐受性，真正实现了露采矿山生态修复的精准化和可持续性，尤其适用具有显著气候差异性的生态环境修复，比如亚热带季风高原山地气候。

下面对本发明提供的矿山生态修复系统进行描述，下文描述的矿山生态修复系统与上文描述的矿山生态修复方法可相互对应参照。

图3示出了一种矿山生态修复系统的结构示意图，该系统，包括：

损毁特征获取模块31，根据预先获取的待恢复生态区域，得到土壤损毁特征；

地质组配获取模块32，根据土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配；

植物组配获取模块33，基于在先获取的预设样地的取样结果和恢复目标，得到植物物种组配；

生态恢复模块34，基于矿山地质组配和植物物种组配，对待恢复生态区域进行生态恢复。

在本实施例中，损毁特征获取模块31，包括：状况获取单元，根据预先获取的待恢复生态区域，得到损毁现状和采矿前土壤状况；特征确定单元，根据损毁现状和采矿前土壤状况，确定矿山土壤损毁特征。

在一个可选实施例中，该系统还包括：区域获取模块，在根据预先获取的待恢复生态区域，得到土壤损毁特征之前，获取待恢复生态区域。具体而言，区域获取模块，包括：图像获取单元，获取矿山图像；图像处理单元，根据矿山图像，勾绘图斑并编号，并获取各图斑面积；复核更正单元，根据图斑和图斑面积，并结合在先获取的现场复核结果，对矿山图像进行更正，得到待恢复生态区域。

进一步地，图像获取单元，包括：影像获取子单元，获取矿山实时影像；合成子单元，对获取的实时影像进行合成，得到矿山图像。

进一步地，该系统还包括：调查模块，在对矿山图像进行更正之前，在矿山待生态修复范围内，对采坑、边坡、渣山覆土作业及土源地覆土储备情况进行调查，并采用手持GPS对圈定的各图斑进行现场核对，得到现场复核结果。

在一个可选实施例中，该系统还包括：类型确定模块，在根据土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配之前，根据待恢复生态区域，确定待恢复生态类型；目标确定模块，根据待恢复生态类型，确定恢复目标，恢复目标包括待恢复目标和待恢复程度。

地质组配获取模块32，包括：地质目标获取单元，根据土壤损毁特征和恢复目标，得到地质成土目标；地质组配获取单元，根据地质成土目标进行筛选，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配。

进一步地，地质目标获取单元，包括：损毁程度确定子单元，根据土壤损毁特征，确定损毁程度；复垦方向确定子单元，根据损毁程度和恢复目标，确定矿山修复土壤复垦方向；土壤现在确定子单元，根据土壤损毁特征，并结合在先获取的原始土壤剖面结构，确定土壤现状；地质目标获取子单元，根据矿山修复土壤复垦方向、土壤现状和修复重构土壤的质量控制标准，得到地质成土目标。

植物组配获取模块33，包括：第一数据获取单元，基于在先获取的预设样地的取样结果，得到对应预设样地各个样方内物种的重要值和预设样地各个样方的物种多样性结果；其中，取样结果包括预设样地内各个样方的物种类型、物种数量和物种分布；群落稳定性获取单元，根据重要值，对各个样方内的物种进行排序，根据排序结果选择预设数量的物种，并结合预设样地各个样方的物种多样性结果，得到对应样方的群落稳定性；植物组配获取单元，根据预设样地对应样方的群落稳定性，选择最稳定的预设样地，得到对应植物物种组配。

具体而言，群落稳定性获取单元，包括：物种选择子单元，根据排序结果，按重要值由大至小，选择符合预设数量的物种；功能多样性获取子单元，根据所选物种，获取至少两个样方内所选物种对应的取样结果，得到功能多样性结果；功能冗余性获取子单元，根据功能多样性结果和预设样地对应样方的物种多样性结果，得到功能冗余性结果；群落稳定性获取子单元，根据功能多样性结果和功能冗余性结果，得到对应预设样地的群落稳定性。

进一步地，群落稳定性获取子单元，包括：第一群落稳定性获取孙单元，在物种多样性结果小于第一预设阈值的情况下，利用功能多样性结果作为对应样方群落稳定性的对比值，比较所有样方的功能多样性结果，并基于功能多样性结果越大，确定对应样方群落越稳定；第二群落稳定性获取孙单元，在物种多样性结果大于第二预设阈值的情况下，利用功能冗余性结果作为对应样方群落稳定性的对比值，比较所有样方的功能冗余性结果，并基于功能冗余性结果越大，确定对应样方群落越稳定。

生态恢复模块34，包括：第一实施单元，根据矿山地质组配，完成培肥改良、表土覆盖，并重构土壤坡面结构与土壤肥力；第二实施单元，根据植物物种组配，实施矿山边坡的布设和种植，其中，乔木植物和灌木植物以坑穴种植，草本植物以喷混植生的方式种植。

在一个可选实施例中，该系统还包括：管理维护模块，在对待恢复生态区域进行生态恢复之后，基于预设周期，对修复后的生态区域进行灌溉、施肥、防虫和补植补种中的至少一种，以对复绿植被进行养护。

在一个可选实施例中，该系统还包括：监测模块，在对待恢复生态区域进行生态恢复之后，对修复后的生态区域进行植物群落监测，监测包括植物种类、分布、面积和植物成活率、覆盖等方面的监测。

综上所述，本发明实施例通过待恢复生态区域的土壤损毁特征和预先获取的恢复目标基础，获取适宜的矿山地质组配和植物物种组配，在功能冗余理论指导下构建土壤-植物微生态群落，促进矿区物种多样性及群落稳定性恢复，加快废弃露采矿山地质成土和植被恢复进程，提高恢复后的植被群落对气候环境波动耐受性，真正实现了露采矿山生态修复的精准化和可持续性，尤其适用具有显著气候差异性的生态环境修复，比如亚热带季风高原山地气候。

图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)41、通信接口(Communications Interface)42、存储器(memory)43和通信总线44，其中，处理器41，通信接口42，存储器43通过通信总线44完成相互间的通信。处理器41可以调用存储器43中的逻辑指令，以执行矿山生态修复方法，该方法包括：根据预先获取的待恢复生态区域，得到土壤损毁特征；根据土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配；基于在先获取的预设样地的取样结果和恢复目标，得到植物物种组配；基于矿山地质组配和植物物种组配，对待恢复生态区域进行生态恢复。

此外，上述的存储器43中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的矿山生态修复方法，该方法包括：根据预先获取的待恢复生态区域，得到土壤损毁特征；根据土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配；基于在先获取的预设样地的取样结果和恢复目标，得到植物物种组配；基于矿山地质组配和植物物种组配，对待恢复生态区域进行生态恢复。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的矿山生态修复方法，该方法包括：根据预先获取的待恢复生态区域，得到土壤损毁特征；根据土壤损毁特征和预先获取的恢复目标，并结合地质成土筛选原则，得到矿山地质组配；基于在先获取的预设样地的取样结果和恢复目标，得到植物物种组配；基于矿山地质组配和植物物种组配，对待恢复生态区域进行生态恢复。

以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。