[發(fā)明專利]一種多類型生物多樣性綜合評估指標體系的構(gòu)建方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110939576.4
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113764033A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 劉洋;張敏;渠曉東;彭文啟;蔣定國;葛金金;解瑩;余楊;張海萍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國長江三峽集團有限公司;中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G16B10/00
• 分類號: G16B10/00;G06Q10/06;G06F17/16
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 焦磊

1.一種多類型生物多樣性綜合評估指標體系的構(gòu)建方法，其特征在于：它包括如下步驟：

步驟1)：構(gòu)建一套包含物種多樣性、功能多樣性和系統(tǒng)發(fā)育多樣性的多類型生物多樣性的綜合評估指標體系框架；

步驟2)：基于生物個體數(shù)量、功能性狀和系統(tǒng)發(fā)育特征，篩選出能夠良好反映生物多樣性的指標；

步驟3)：結(jié)合生物群落的實際情況，確定生物多樣性綜合評估指標體系中各個指標的界定標準，計算出各個生物多樣性評估指標的具體數(shù)值；

步驟4)：利用最小極差標準化法對原始數(shù)據(jù)標準化處理后，利用主成分分析方法計算各指標權(quán)重后，進一步通過各指標權(quán)重歸一化方法計算各個指標的最終權(quán)重；

步驟5)：得到各個單項指標評價值及其權(quán)重后，利用疊置指數(shù)法計算得到多類型生物多樣性綜合指數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多類型生物多樣性綜合評估指標體系的構(gòu)建方法，其特征在于：所述步驟1)中，物種多樣性定量指標選取豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)、香濃多樣性指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)來綜合反映物種多樣性的狀況。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多類型生物多樣性綜合評估指標體系的構(gòu)建方法，其特征在于：

(1)豐富度指數(shù)計算公式為：

式中d是Margalef豐富度指數(shù)；N是個體總數(shù)；S是物種數(shù)；

(2)均勻度指數(shù)計算公式為：

式中J是Pielouj均勻度指數(shù)；H’是Shannon-wiener多樣性指數(shù)；S是物種數(shù)；

(3)香濃多樣性指數(shù)計算公式為：

式中H’是Shannon-wiener多樣性指數(shù)；ni是第i中物種的個體數(shù)；N是總個體數(shù)；

(4)優(yōu)勢度指數(shù)計算公式為：

式中D是Simpson優(yōu)勢度指數(shù)；ni是第i中物種的個體數(shù)；N是總個體數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多類型生物多樣性綜合評估指標體系的構(gòu)建方法，其特征在于：所述步驟1)中，依據(jù)河流生態(tài)系統(tǒng)大型底棲動物對水文情勢變異響應的差異性，選取能有效表征大型底棲動物抵御環(huán)境波動的代表性功能性狀計算各個功能多樣性指數(shù)，功能多樣性指數(shù)包括功能多樣性指數(shù)、功能均勻度指數(shù)、功能分異度指數(shù)和二次熵指數(shù)(Rao’s)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多類型生物多樣性綜合評估指標體系的構(gòu)建方法，其特征在于：

(1)功能豐富度指數(shù)計算公式為：

式中FR_ci是群落i中的特征c的功能豐富度；SF_ci是群落內(nèi)物種占據(jù)的生態(tài)位；R_c是絕對特征值范圍；

(2)功能均勻度指數(shù)計算公式為：

式中P_i是物種i的相對特征值；S是物種數(shù)；

(3)功能分異度指數(shù)計算公式為：

式中FD_iv是包含多項功能特征的功能分異度指數(shù)；C_i是第i項功能特征的數(shù)值；A_i是第i項功能特征的相對豐富度，是物種特征值自然對數(shù)的加權(quán)平均，N是群落中的物種數(shù)；

(4)二次熵指數(shù)(Rao’s)計算公式為：

式中d_ij是群落中i物種和j物種功能特征距離；P_i是物種i的個體數(shù)占群落總物種個體數(shù)的比例；P_j是物種j的個體數(shù)占群落總物種個體數(shù)的比例；S是群落中總物種數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多類型生物多樣性綜合評估指標體系的構(gòu)建方法，其特征在于：所述步驟1)中，依據(jù)河流生態(tài)系統(tǒng)大型底棲動物在系統(tǒng)發(fā)育分類樹中親緣關系的遠近程度，計算系統(tǒng)發(fā)育多樣性指數(shù)，系統(tǒng)發(fā)育多樣性指數(shù)包括分類多樣性指數(shù)、分類差異性指數(shù)、平均分類差異性指數(shù)和分類差異變異性指數(shù)。