全 文 ：珠海市土石场空间分布特征与景观生态影响评价 3
吴志峰1 ,2 3 3 　王继增1 　卓慕宁1 　万洪富1
(1 广东省生态环境与土壤研究所 ,广州 510650 ;2 中国科学院广州地球化学研究所 ,广州 510631)
【摘要】　人为水土流失是一种人类干扰下的典型景观退化现象. 将人为侵蚀在空间上的表现称之为人为
侵蚀景观. 在遥感和 GIS技术支持下 ,结合大量的实地调查资料 ,对珠海最主要的人为侵蚀景观类型 ———
土石场开展空间分布分析和景观生态影响评价. 调查范围内珠海土石场有 235 个 ,其中三灶、井岸两镇
(区)分布最为集中 ,分别为 28、29 个. 缓冲区分析表明 ,土石场的分布与距交通道路的远近呈对数线性相
关 ,其中在距交通道路 100～200 m 距离范围内分布最为集中. 设计景观生态影响度评价指数 ,对面积大于
5 000 m2 的 152 个土石场进行景观生态影响度评价结果表明 ,对周边景观生态环境影响极强的土石场有
9 个 ,属于强一级的有 17 个 ,应首先对这些土石场开展景观生态恢复.
关键词 　人为侵蚀 　土石场 　空间分布 　景观生态影响度
文章编号 　1001 - 9332 (2004) 02 - 0283 - 04 　中图分类号 　X324 　文献标识码 　A
Spatial distribution and landscape ecological impact degree assessment of quarry in Zhuhai City. WU
Zhifeng1 ,2 , WAN G Jizeng1 , ZHUO Muning1 , WAN Hongfu1 (1 Guangdong Institute of Eco2envi ronment and
Soil Sciences , Guangz hou 510650 ;2 Guangz hou Institute of Geochemist ry , Chinese Academy of Sciences ,
Guangz hou 510631) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15 (2) :283～286.
Artificial erosion is one of the typical artificial landscape degradation. Based on the support of GIS and RS and
combined with field investigation data , the spatial distribution characteristics and landscape ecological impact de2
gree of quarry were analyzed. There were 235 quarries in Zhuhai city , which concentrated on Sanzao town and
Jingan town. According to buffer analysis , the quarries distribution had a obviously logarithm relationship with
its distances from roads. 152 quarries with the area of more than 5000 m2 were assessed by landscape ecological
impact degree (L EI) index. The results indicated that 9 quarries belonged to great influence level and 19 quar2
ries belonged to strong influence on ecological environment .
Key words 　Artificial erosion , Quarry , Spatial distribution , Landscape ecological impact degree.3 国家自然科学基金重大项目 (39899370) 、广东省科技攻关项目
(2002C31517 , 2002C32203 ) 和广东省自然科学基金资助项目
(031288) .3 3 通讯联系人.
2002 - 10 - 30 收稿 ,2003 - 04 - 08 接受.
1 　引 　　言
人类对土地的利用影响了绝大部分景观 ,导致
自然景观斑块和人类管理景观斑块在空间结构上的
变化. 这种变化会影响到各种生态过程和生态特
征[9 ] ,例如土壤侵蚀与地貌形态的改变等. 珠海是
我国最早成立的经济特区之一 ,改革开放以来至 20
世纪 90 年代初期 ,在快速城市化过程中 ,由于过热
的开发建设以及缺乏相应的管理措施 ,许多地方出
现比较严重的水土流失现象. 由于这种水土流失现
象主要由人为因素引发的 ,多位于城市及其周边地
区 ,所以在水土保持学界称之为城市水土流失或人
为侵蚀[1 ,4 ,11 ] . Groves[3 ]在研究地中海地区景观退化
时 ,提出 4 条景观退化的标志 : 1) 土壤颗粒的移动
(soil particle movement) ,即由人类活动引起的土壤
扰动和地表侵蚀增大的现象 ;2) 生物气候条件的改
变 ;3)水文特性的变化 ;4) 景观破碎化. 城市水土流
失 (人为水土流失)可以视为一种特殊的高强度人为
干扰导致的景观退化现象 ,它至少符合以上 4 条标
志中的 3 条 : 地表侵蚀增大 ,水文特性改变 (如改变
地面渗透性、泥沙阻塞城市雨污排泄管网) ,景观破
碎造成严重的视觉污染. 本文将这些水土流失现象
在空间上的具体表现称为人为侵蚀景观 ,其中土石
场是珠海最主要的一种人为侵蚀景观类型. 土石场
是指采土取石活动造成的大型的地表开挖破坏面 ,
包括正在施工作业的土石场及已经停采但没有进行
景观恢复的废弃土石场. 珠海市建市以来 ,社会、经
济等方面都取得了飞速的发展 ,发展中需要的大批
粘土矿、石矿及填海土石方大部分从当地获取 (有少
部分是从中山市购买的) ;另外珠海的近邻澳门所需
要的大部分粘土矿、石矿及回填渣料也主要源自珠
海.正是基于以上的原因 ,20 世纪 80 年代中后期 ,
珠海出现了大量不同开采性质的土石场 ,包括采石
场、取土场及取料场 (取料场主要是为了获取填海造
应 用 生 态 学 报 　2004 年 2 月 　第 15 卷 　第 2 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Feb. 2004 ,15 (2)∶283～286
地所需的土石料 ,通常土石混杂 ,极易发生强烈的水
土流失) . 本文在实地调查的基础上 ,应用遥感和
GIS技术 ,对土石场进行空间分布分析和景观生态
影响评价 ,为土石场景观生态恢复提供科学依据.
2 　研究区域与研究方法
211 　研究区域概况
珠海位于广东省南部 ,珠江口西岸 ,濒临南海 ,扼据珠江
主要出海口 ,背靠富饶的珠江三角洲和资源丰富的西江腹
地 ,是港澳经济最直接的辐射地带 ,地理位置十分优越. 全市
海陆域总面积 7 649 km2 ,地势低平 ,以三角洲平原和丘陵相
间为主 ,雨量充沛 ,热量资源丰富. 到 1999 年底 ,常住人口已
经达到 71. 40 ×104 人 ; 1999 年国内生产总值 ( GDP) 为
286. 61 ×108 元. 珠海工业化和城市化水平已经达到一个较
高的水平. 但是 ,珠海市目前城市的重心和经济总量主要还
是集中在磨刀门以东的老市辖区 ,西部地区经济发展还处于
起步阶段 ,大部分地区还属于农业景观类型 ,许多地区处于
城市化推进的转型阶段 ,具有多种自然、文化特色的景观同
时并存、交错分布 ,人为干扰与景观重建频繁 ,为景观生态研
究提供了一个有意义的研究区域.
212 　研究方法
　　本研究是在开展珠海市范围内的城市水土流失调查基
础上进行的 ,调查的范围为珠海的大陆部分 ,包括横琴岛、三
灶岛和高栏岛 ,其中三灶已经与大陆连为一体 ,高栏也有连
岛大堤与大陆相接. 首先收集各种相关基础资料和统计数
据 ,准备野外工作底图 ;在此基础上开展室内分析 ,设计野外
调查路线 ,同时在遥感图像分析处理软件 ENV I 支持下 [6 ] ,
以 1998 年 SPO T 为数据源 ,经数字图像处理与人工解译后 ,
提取人为侵蚀景观斑块 ,绘制了人为侵蚀景观分布现状图 ;
实地调查校验遥感分析与 GIS制图结果 ,并获取人为侵蚀景
观的属性特征数据 ,其中包括本文研究所需要的土石场侵蚀
强度、开采性质、斑块特征等 ;最后在 GIS 软件 Arcview32 支
持下进行空间分析与景观生态影响评价.
3 　结果与分析
311 　土石场空间分布
　　城市周边地区的侵蚀景观分布特征已经引起研
究者的关注[7 ] . 珠海现有土石场 235 个 ,将土石场位
置点 (point ) 文件图层与调查区范围各镇行政边界
多边形 (polygon)图层进行叠加分析 (overlay) ,获得
所有土石场在珠海各镇的分布情况 (图 1) . 根据叠
加后获得的属性表统计结果 ,井岸和三灶是珠海土
石场分布最为集中的两个镇区 ,土石场的个数分别
为 29 和 28 个. 三灶地区由于机场建设、环岛公路建
设以及填海造地 ,需要大量土石料 ,而三灶岛主要地
貌类型为花岗岩侵入形成的丘陵台地 ,深厚的花岗
岩风化壳和其下的岩体为土石场的开采提供了物质
基础. 井岸镇为斗门县城所在地 ,沿黄杨水道是珠海
西区城市开发建设的重点地带 ,同时境内西北部为
黄杨山、司马山等低山丘陵 ,其余分布比较集中的镇
区及数量分别是乾务 16、香洲 15、斗门 14、横琴 14、
南屏 13、平沙 13、金鼎 13. 这些镇区都是开发建设
活动比较频繁 ,同时沙土石资源比较丰富的地区.
图 1 　珠海土石场的分布
Fig. 1 Distribution of quarries in Zhuhai City.
　　选择研究区范围内一、二级公路和部分重要的
三级公路及城区交通干线建立的主要交通道路网
络 ,以该道路网络为缓冲源 ,建立从 100～1 500 m、
步长为 100 m 的连续缓冲区 (buffer) ,考察土石场空
间分布与交通道路之间的关系. 以缓冲距离 ( D) 为
横坐标 ,以落在缓冲范围内的土石场数目 ( N ) 为纵
坐标 ,拟合二者的相关关系. 结果表明 ,土石场的数
量 ( N )与道路缓冲距离 ( D) 之间存在非常明显的对
数关系 (图 2) . 该曲线斜率最大值所对应的缓冲距
离即为土石场分布最为集中的距离. 从图 1 可以看
出 ,在距道路 100～200 m 距离范围内 ,土石场数量
最为集中 ,然后随缓冲距离的增加 ,土石场数量增长
的趋势逐渐减缓. 在距主要交通道路 500 m 范围内 ,
土石场数量为 119 个 ,占调查总数的 50. 64 % ;在 1
000 m 范围内土石场数量已经达到 170 个 ,占总数
的 72134 % ,可见土石场的空间分布总体上有靠近
主要交通道路的趋势.
　　如果单纯从土石场开采运营的成本考虑 ,业主
有尽量将土石场向主要交通道路靠近的需求 ,但按
482 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
公路管理部门的要求是不允许在公路太近的距离进
行开采 ,否则将危及公路交通运输的安全 ,同时沙土
石资源的分布也与公路有一段距离 ,所以这个距离
图 2 　土石场分布与距公路距离的关系
Fig. 2 Relationship between distribution of quarries and their distances
from roads.
是各种因素折中考虑的结果. 这个研究结果对珠海
范围内适用 ,珠江三角洲其它地区的土石场的分布
与公路之间的距离是否存在同样的关系还有待于进
一步研究 ,但肯定也存在一个最为集中的距离范围.
值得注意的是 ,政府管理部门在批准土石场开采项
目时 ,显然没有将“景观污染”[2 ]对视觉冲击的影响
做重点考虑. 主要交通道路是车辆人流密集的地方 ,
距离道路较近的土石场存在一个与周边环境极不协
调的景观破坏面. 随着城市的发展 ,这种景观污染对
城市生态环境的影响也日益凸现 ,甚至直接影响到
城市经济的发展. 在珠江三角洲的某些城市 ,为了恢
复这些开采破坏面 ,每个投资近 100 ×104 元人民
币.这也从一个侧面反映 ,在城市发展建设过程中 ,
进行景观生态评价和景观规划设计 ,具有重要意义.
312 　景观生态影响评价
　　毫无疑问 ,土石场的存在对其周边地区景观生
态产生严重影响 ,但每个土石场对景观生态的影响
随着其空间位置、规模大小及其它属性特征的不同
而有所差异. 决策管理部门往往需要定量或半定量
了解这种差异的具体情况. 景观指数则是定量评价
景观生态特征的重要途径[1 ,6 ] .
　　柳长顺等[5 ]在对深圳裸露山体缺口景观进行
景观影响研究时 ,提出一个景观影响度 ( L ID) 指标 ,
计算公式为 : L ID = a3 TA D ,其中 a 为醒目系数 ,
T 为交通因子 ,由距离最近公路的等级确定 , A 为
面积因子 ,由缺口的可视面积决定 , D 为视距因子 ,
由距离公路的远近决定. 各因子采用专家综合评判
给分. 这个公式简单实用 ,但也存在一些不足之处 :
主要考虑景观的视觉污染 ,醒目系数的确定主观性
太大 ,并且只以交通道路为直接影响对象做评价 ,没
有一个具体反映生态功能差异的因子参与计算. 为
此 ,在该公式的基础上本文做进一步改进提出景观
生态影响度 ( landscape ecological impact degree ,
L EI)指数 ,计算公式为 :
　　L EI = 4 T HA E
　　L EI 为土石场的景观生态影响度 , 0 < L EI ≤
10 . L EI 越大 ,其对周围环境的景观生态影响度越
高 ,即“景观污染”程度越大 ; T 为交通影响因子 ,以
距主要公路的远近参与评分 ; H 为居民地影响因
子 ,以距居民地远近参与评分 ; A 为面积因子 ,以土
石场占地面积参与评分 ; E 为侵蚀强度因子 ,以侵
蚀模数参与评分 ,侵蚀模数通过实地调查获得. 由于
参与评价的土石场较多 ,难以逐一进行侵蚀模数观
测 ,研究中首先对土石场按开采规模、开采性质进行
分类 ,然后对每一类进行抽样观测 ,获得侵蚀模数
值. 根据调查结果 ,土石场的侵蚀强度远远超过自然
侵蚀标准 ,所以水利部《土壤侵蚀分类分级标准》不
适用该因子的分级评分 ,为此设立了新的划分标准.
各评价因子评分标准见表 1. 评分越高 ,对周边环境
的景观生态影响程度越高. L EI 与 L ID 比较 ,增加
居民地影响因子和侵蚀强度因子 ,特别是侵蚀强度
因子代表土石场向周边环境输出泥沙物质能力的强
弱 ,这已不属于景观视觉污染的范畴. L EI 是各参
与评价因子的几何平均值 ,而没有取算术平均值 ,这
样可以突出高分影响因子的贡献. 选择面积大于 5
000 m2 以上的 152 个土石场参与评价 ,占总数目的
65 %以上. 这是因为在 1∶10 000 工作底图上只有达
到一定面积的图斑才能上图量算面积 ,同时面积较
大的土石场对景观生态的影响更为主要.
表 1 　土石场景观生态影响评价因子评分标准
Table 1 Standard and score of landscape ecological impact factors
因子 Factors 标准与评分 Standards and grades
T (m) < 200 200～500 500～1 000 > 1000 -
10 8 6 2 -
H(m) < 500 500～1 000 > 1 000 - -
10 8 4 - -
A (hm2) 0. 5～1 1～10 10～25 25～50 > 50
2 4 6 8 10
E(t·km - 2·a - 1) < 2 500 2500～8000 8000～20 000 20 000～80 000 > 8 0000
2 4 6 8 10
　　评价结果表明 ,各土石场对周边环境的景观生
态影响程度差异很大 , L EI 最大值为 9 . 46 ,最小值
为 4 . 12 . 根据 L EI 值 ,对土石场进行景观生态影响
程度划分 : < 5. 00 轻 ,5. 00～6. 00 中等 ,6. 00～7. 00
较强 ,7. 00～8. 00 强 , > 8. 00 极强. 最终的评价结果
见图 3. 对周边景观生态环境影响极强的土石场有 9
个 ,主要位于三灶和井岸 ;景观生态影响度属于强一
5822 期 　　　　　　　　　　　吴志峰等 :珠海市土石场空间分布特征与景观生态影响评价 　　　　　　　　
级的有 17 个 ,这两个级别加起来共有 26 个 ,占参与
评价的土石场的 17. 1 % ;景观生态影
图 3 　土石场景观生态影响度评价图
Fig. 3 Landscape ecological impact degree of quarry.
响度属于较强的土石场有 33 个 ,分布比较零散. 根
据这个评价结果 ,可以结合实际情况 ,分期分批对珠
海境内的土石场侵蚀景观进行治理. 在条件允许的
情况下 ,应首先对影响度极强和强的 26 个土石场采
取治理措施. 因为这些土石场除了造成新的水土流
失、影响区域景观的美学价值外 ,还经常对周边的农
田生态系统、交通道路、地表水系造成严重的影响 ,
泥沙掩埋农田、阻断交通及破坏地表水系的灾害时
有发生 ,因此对其开展生态恢复与景观整治十分必
要.
参考文献
1 　Chen W2B(陈文波) ,Xiao D2N (肖笃宁) ,Li X2Z(李秀珍) . 2002.
Classification ,application ,and creation of landscape indices. Chin J
A ppl Ecol (应用生态学报) ,13 (1) :121～125 (in Chinese)
2 　Cui H2T (崔海亭) . 2001. Landscape pollution : A problem need to
be solved urgently. Chin J Ecol (生态学杂志) ,20 (3) :60～62 (in
Chinese)
3 　Groves RH. 1998. Ecological indicators of landscape degradation.
In : Rundel PW ed. Landscape Disturbance and Biodiversity in
Mediterranean Type Ecosystems. New York : Springer. 55～61
4 　Li Z2G(李志广) , Guo S2Y(郭索彦) . 1998. The factors and coun2
termeasures of man2made soil and water loss. B ull Soil W ater Cons
(水土保持通报) ,18 (2) :48～52 (in Chinese)
5 　Liu C2S(柳长顺) ,Qi S(齐 　实) . 2001. Landscape impact degree
of exposed hill pit in Shenzhen city. J Soil W ater Cons (水土保持
学报) ,15 (1) :36～38 (in Chinese)
6 　Research System ,Inc. 2000. ENVI Tutorial. ENVI 3. 4 :87～231
7 　Sun H(孙　虎) , Gan Z2M (甘枝茂) . 1998. Spatial distribution fea2
ture of landscape factors on soil erosion in surrounding region of
city. J Soil Erosion Soil W ater Cons (土壤侵蚀与水土保持学报) ,
4 (4) :38～43 (in Chinese)
8 　Long K2Y , (龙开元) Xie B2G(谢丙庚) ,Xie G2H(谢光辉) . 2001.
Establishment and application of index system of evaluating land2
scape ecology damage. J Moun Sci (山地学报) ,19 (1) :61～64 (in
Chinese)
9 　Turner M G. 1989. Predicting the spread of disturbance in heteroge2
neous landscape. Oikos ,55 :121～129
10　Wu Z2F (吴志峰) . 2001. Urban soil and water losses and their
characteristics. Ecol Sci (生态科学) ,20 (122) :75～80 (in Chinese)
11 　Xu G(徐 　刚) . 1997. Urban soil and water loss and its control.
B ull Soil W ater Cons (水土保持通报) , 17 (5) : 40～45 (in Chi2
nese)
作者简介 　吴志峰 ,男 1969 年出生 ,副研究员 ,博士后 ,主要
从事景观生态、遥感与 GIS应用方面的研究 ,发表论文 30 余
篇. E2mail : zfwu @soil. gd. cn
682 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷