全 文 ：第 34卷 第 6期 生 态 科 学 34(6): 138147
2015 年 11 月 Ecological Science Nov. 2015

收稿日期: 2015-05-03; 修订日期: 2015-09-17
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41361090; 41271060); 海南省自然科学基金资助项目(412103); 海南师范大学教授(博士)科研启动基金资助项目
(00301200701); 海南师范大学地理与旅游学院博士点建设基金资助项目
作者简介: 邱彭华(1974—), 男, 湖南安仁人, 博士, 副教授, 主要从事湿地科学、土地科学、生态规划与华南地区环境生态及其管理等方面的研究,
E-mail: cphscnu@163.com
*通信作者: 杜娜, 女, 学士, 副教授, 主要从事人文地理、区域规划研究, E-mail: 673355216@qq.com

邱彭华, 杜娜 , 曹瑞, 等. 基于3S技术的文昌市铺前镇生态环境敏感性分析与评价[J]. 生态科学, 2015, 34(6): 138147.
QIU Penghua, DU Na, CAO rui, et al. 3S-based eco-environmental sensitivity analysis and evaluation of Puqian Town in Wenchang
City[J]. Ecological Science, 2015, 34(6): 138147.

基于 3S 技术的文昌市铺前镇生态环境敏感性分析
与评价
邱彭华 1, 杜娜 1,* , 曹瑞 1, 徐颂军 2, 谢跟踪 1, 符英 1
1. 海南师范大学地理与旅游学院, 海口 571158
2. 华南师范大学地理科学学院, 广州 510631

【摘要】 以海南文昌市铺前镇为小尺度研究对象, 在生态环境问题实地调查基础上, 运用 3S 技术与敏感性指数模型,
从单一类型和多类型综合两方面进行了区域生态环境敏感性研究。结果表明: (1) 研究区当前存在土壤侵蚀、土地沙
化、土地盐渍化、气象灾害、特殊生境 5 大生态环境敏感性类型; (2) 在单一类型生态环境敏感性中, 土壤侵蚀敏感性
较突出, 其极度、高度和中度敏感区分别占研究区总面积的 2.21%、56.54%和 41.25%, 其中, 极度敏感区主要分布于
研究区东南部; 土地沙化敏感性共分不敏感、轻度和中度敏感 3 个级别, 其中, 中度敏感区占研究区总面积的 25.68%,
集中分布于镇域东部滨海地带; 土地盐渍化敏感性共有 4 个敏感级, 其中, 中度和高度敏感区主要分布于镇域西部与
北部滨海地带; 气象灾害敏感性共分 5 个敏感级, 其中, 中度以上敏感区均分布于镇域西南部珠溪河入海口北岸; 生
境敏感性仅有不敏感和中度敏感 2 个级别, 其中, 中度敏感区主要分布于镇域西部红树林区; (3) 多类型生态环境综合
敏感性指数共分不敏感、轻度敏感与中度敏感 3 个级别, 其中, 中度敏感区主要分布于西部沿海地带; (4) 中度及以上
敏感性分布区意味着其生态环境存在较大的脆弱性和不稳定性 , 在区域经济建设和生态环境保护中应受到必要关注
和重视。文章为铺前镇合理布局城镇、防治生态环境指供了有益指导。

关键词：3S 技术; 铺前镇; 生态环境; 敏感性
doi:10.14108/j.cnki.1008-8873.2015.06.022 中图分类号：X820.2 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2015)06-138-10
3S-based eco-environmental sensitivity analysis and evaluation of Puqian
Town in Wenchang City
QIU Penghua1, DU Na1,*, CAO rui1, XU Songjun2, XIE Genzong1, FU Ying1
1. College of Geography and Tourism, Hainan Normal University, Haikou 571158, China
2. College of Geography, South China Normal University, Guangzhou 510631, China
Abstract: Taking the Puqian Town of Wenchang City, Hainan Province as a small-scale study area, and based on the
investigation of eco-environmental problems, the eco-environmental sensitivities were evaluated with 3S technology and
models of sensitivity index from a single type and integrations of multiple types. The results are as follows. (1) There were 5
types of eco-environmental sensitivity in the study area, including soil erosion sensitivity (SES), land desertification
sensitivity (LDS), land salinization sensitivity (LSS), meteorological disaster sensitivity (MDS), and special habitat
6 期 邱彭华, 等. 基于 3S 技术的文昌市铺前镇生态环境敏感性分析与评价 139
sensitivity (SHS). (2) Among the 5 types of eco-environmental sensitivity, the SES was very conspicuous, the area ratio of
extreme sensitivity zone, high sensitivity zone and moderate sensitivity zone was 2.21%, 56.54% and 41.25% respectively,
and the extreme sensitivity zone mainly distributed in the southwest of study area. The LDS was divided into insensitive,
slight sensitivity and moderate sensitivity. The moderate sensitivity type, about 25.68% of the total area of the study area,
mainly distributed in the eastern coastal zone of the town. The LSS was divided into 4 classes, and the moderate sensitivity
zone and high sensitivity zone mainly distributed in the west and north of study area. The MDS had 5 classes, and the spatial
distributions of moderate sensitivity, high sensitivity and extreme sensitivity were centered in the north vicinity of Zhuxi
River estuary. The SHS only fell into insensitive and moderate sensitivity, and the later scattered the west mangrove zone of
town region. (3) The integration index of multiple eco-environmental sensitivity types was separate into 3 classes, insensitive,
slight and moderate sensitivity. And the moderate sensitivity area was distributed in the west coastal zone of study area. (4)
The distribution areas of extreme sensitivity, high sensitivity and moderate sensitivity indicated greater degrees of instability
or less vulnerability for eco-environment. They should be given necessary attention or concern during the regional economic
construction and ecological environment protection. This paper also provides helpful enlightenment for Puqian Town in
eco-environment construction and reasonable town distribution.
Key words: 3S technology; Puqian Town; eco-environment; sensitivity
1 前言
在新时期“既要金山银山, 又要绿水青山”施
政理念指导下, 保护和改善生态环境成为各地日益
关注的重大问题。进行生态环境敏感性分析, 预防
和治理区域生态环境问题, 指导区域社会经济建设,
是时下各地普遍采用的策略。生态环境敏感性是生
态系统对外界干扰的反应程度, 用以表明一个区域
发生生态环境问题的难易程度和可能性大小[1]。通
过区域生态环境敏感性研究, 有利于明辨现状条件
下潜在的生态环境安全问题, 保护好高敏感性地区,
合理开发敏感性弱的区域, 实现区域经济、社会、
环境的可持续发展。生态环境敏感性研究在国外起
步较早, 但主要针对单一的生态环境问题展开, 如
澳大利亚雨林选择性伐木的生态敏感性[2], 美国西
南部干旱生态系统中土地干扰对季节性河流的生态
环境敏感性[3], 湿地植物、湖泊、水文系统对气候变
化的敏感性[4–6]。国内对生态环境敏感性的研究起步
晚, 但发展迅速, 研究内容涉及土壤侵蚀、酸雨、土
地沙漠化、土地盐渍化等不同生态环境敏感性类型,
研究尺度从国家[7]、流域[8–9]、省域[10–11]、市/县域[12–13]
至城市[14]或景区[15]尺度均有, 应用领域由生态或
功能区划[16–17]扩展到土地开发与利用[18–19]、城市规
划[20]、景观规划[21]等方面。综合而言, 国内外都比
较重视现代 GIS 技术和数学方法在生态环境敏感性
研究中的运用, 但国外相关研究更偏重于具体的人
为活动或自然因素所引发的生态环境问题, 尤其是
气候变化问题, 而国内研究多集中于大尺度的宏观
生态环境问题分析, 对中小尺度的综合研究不足[22]。
相对于宏观分析, 中小尺度的信息化、数量化和多
方法、多学科的综合集成研究, 更有利于把脉生态
环境的作用过程, 从而更有助于生态环境问题的解
决。因此, 可以预见重视中小尺度的深入量化和综
合集成研究将是区域生态环境敏感性研究的一个
重要趋势。
2014 年海南省政府正式批准建设文昌市木兰湾
滨海新城区, 相关工作即将步入正轨。本文以木兰
湾滨海新城区所在的铺前镇陆域区为研究区域, 采
用实地调研、3S 空间技术和生态敏感性指数模型相
结合的方法, 从单类型和多类型综合两个角度对其
生态环境敏感性进行研究, 以明确研究区主要生态
环境敏感性状况及其应重点关注的方向和区域, 为
协调滨海新城建设、区域经济发展与生态环境保护,
科学引导新城空间布局, 预防和治理区域环境问题,
实现区域可持续发展提供科学依据。
2 研究区概况
铺前镇位于海南省文昌市东北角, 北依琼州海
峡与雷州半岛隔海相望, 距海口市东郊约 30 km, 距
文昌市中心约 70 km。全镇土地面积 134.7 km2, 其
中滨海新城规划区约 83 km2。镇域北、东、西三面
临海, 轮廓呈半岛状, 海岸线漫长; 地形以沙滩、平
原、台地为主, 低丘散布; 地势低平, 坡度一般小于
5°, 地表高程大多低于 50 m, 滨海地区易受风暴潮
影响。气候为热带海洋性季风气候, 年平均气温约
24 , ℃ 年均降雨量约 1800 mm, 夏、秋季台风活动
频繁, 多暴雨, 容易形成水土流失、气象灾害。全镇
主要土壤类型为砖红壤、滨海沙土和水稻土。森林
140 生 态 科 学 34 卷

图 1 研究区位置图
Fig. 1 The location map of study area
植被除西部濒海红树林外, 其余多为人工林, 如木
麻黄林、桉树林等。铺前镇当前的经济以传统种植
业和养殖业为主, 工业主要是矿砂开采和简单加工,
沿镇域东部和北部海岸散布。
3 铺前镇生态环境敏感性评价类型的拟定及技术
路线
3.1 生态环境敏感性评价类型的拟定
海南岛北部是风暴潮的重发、多发区, 海南岛
东部沿海是热带气旋(台风)影响最多、最强的地区。
铺前镇位于海南岛东北角, 是北部与东部的交汇区,
更是台风、风暴潮的活跃活动区。铺前镇每年均会
受到台风影响, 尤其深受在文昌市至广东徐闻一带
登陆的台风影响。国际上一般认为海拔5 m以下的
海岸区域为气候变化、海平面上升和风暴潮灾害的
危险区域。加上镇域周边平原、滩地多, 且地势低
平尤其是南部珠溪河口一带, 台风期间常出现台风
所致的风暴潮和洪涝灾害。因地处海岬位置, 又受
季风活动影响, 镇域多年平均风速可达3—5 m·s–1,
台风时瞬时风速可达17级以上。铺前镇虽年降雨量
丰富, 但季节分配不均, 常出现冬春连旱。加之,
滨海锆石和钛铁砂矿的长期粗放开采, 使东部和北
部部分地段植被破坏殆尽, 地表裸露, 呈现沙漠化
现象。镇域滨海区尤其是西部地势低洼区在台风期
间常因海水倒灌引发土地盐渍化。此外, 沿海农民
毁林挖塘、抽引海水养殖, 加重了局地的土地盐渍
化。镇域西侧海岸带断续分布着红树林, 隶属于文
昌清澜港红树林省级自然保护区。另据《海南省文
昌市地质灾害防治规划(2013—2020年)》[23], 铺前
镇周边沿海属于地质灾害低易发区, 其余部分为非
易发区。据此并结合实际调查, 拟定出铺前镇当前
主要的生态环境敏感性类型为: 土壤侵蚀(水土流
失)敏感性、土地沙化敏感性、土地盐渍化敏感性、
气象灾害敏感性(包括台风灾害敏感性、洪涝灾害
敏感性、风暴潮灾害敏感性)、特殊生境敏感性 5
大类型。
3.2 生态环境敏感性评价的技术路线
定性与定量相结合是区域生态环境敏感性评价
常用的方法。本次分析评价应用 3S 技术和数学模型
相结合的方法进行, 其技术流程如图 2 所示。
4 研究方法
4.1 野外实地调查
为了解研究区生态环境现状, 结合生态敏感性
类型分类, 于 2014 年 10 月进行了详细的实地调查,
包括主要植被类型及其分布、工矿区和聚落分布、
海岸侵蚀状况、人工海水养殖状况、红树林现状及
其分布、2014 年两次超强台风致灾实况, 等等。
4.2 3S 分析技术
利用 GPS 和 RS 技术进行研究区典型地物定
位和遥感图像解译, 获取研究区主要植被类型和
土地利用状况, 并运用 ARCGIS 软件进行不同生
态敏感性要素的空间分析与制图。将单因子生态
环境敏感性矢量图统一转换成 15 m×15 m 的栅格

图 2 技术路线图
Fig. 2 The technology roadmap of study
6 期 邱彭华, 等. 基于 3S 技术的文昌市铺前镇生态环境敏感性分析与评价 141
图, 然后运用地图代数运算进行多因子或多类型
空间叠加分析, 获取各类生态环境敏感性分布图
及其面积。
4.3 生态环境敏感性指数
4.3.1 生态环境敏感性评价指标与分级
本次生态环境敏感性评价指标的选取 , 依据
《生态功能区划暂行规程》[24]、研究区主要生态环境
敏感性类型、海南岛气象和海洋水文等资料进行综
合确定。相关指标及其分级标准如表 1 所示。
4.3.2 铺前镇生态环境敏感性评价指标值的确定
铺前镇的年降雨量与其紧邻的海口相仿, 其降
雨侵蚀力 R 值依景可[25]等人的研究, 近似地取 1000
m·t·cm/(hm2·h·a)。土壤质地依据《海南岛土系概论》[26]、
《海南土壤》[27]、《广东省文昌县土壤普查报告书》[28]、
《广东省海岸和海涂资源综合调查报告》[29]、《华南
海岸风沙地貌研究》[30]和《海南岛自然地理》[31]等
资料, 以及野外实地调查综合确定, 并以现状耕地
分布图加以修正。地形起伏度运用ARCGIS软件, 采
用 Focal 函数和栅格邻域计算法提取。植被类型利
用研究区 2011 年 2.5 m 分辨率的 SPOT 影像图、铺
前镇 2013 年末土地利用现状图、文昌市森林资源二
类调查成果图, 结合实地调查综合确定。湿润指数
近似地取相邻地区海口市的湿润指数值。大风天数
依据《华南海岸风沙地貌研究》、《海南岛自然地理》、
《中国海岸带气候》[32]、《海南岛气候》[33]和海南省
气象数据等相关资料, 综合确定出研究区北部海
岸带、东部海岸带及南部珠溪河沿岸平原冬春季
节≥6 m·s–1 风速出现的天数分别为 15—30 天、>30
天、<15 天。浅层地下水位依据《海南岛 1︰20 万
区域水文地质普查报告》[34], 结合实地调查, 采用区
域类比法确定。蒸发量/降雨量之比参照邻近海口站
1980 年以来的逐年降雨量和蒸发量进行估算。地下
水矿化度依据《海南省水资源开发利用情况调查评
价》等[35–36]文献资料、铺前镇土地利用现状图和数
字地形图, 采用空间类比推定法获得。地形以《海
南岛 1︰100 万地貌图》为参照, 基于铺前镇 1:1 万
地形图绘制出 1︰1 万地貌类型图。台风最大风力级
和频率依文献和气象统计资料确定。风暴潮极值高
水位依据风暴潮统计数据、相关文献资料[37–39]、实
地调查和数字高程点 1 m 等高距插值图进行确定。
洪水上涨极值水位依珠溪河水文资料和实地调查确
定。特殊生境根据评价地区保护物种的数量或保护
物种的等级, 结合实地调查确定。
表 1 铺前镇生态环境敏感性评价指标及其分级
Tab. 1 Assessment factors and grades of ecological environmental sensitivity of Puqian Town
敏感因子 评价指标 不敏感 轻度敏感 中度敏感 高度敏感 极敏感
R 值 <25 25—100 100—400 400—600 >600
土壤质地 石砾、沙 粗砂土、细砂土、粘土
面砂土、壤土、粘
壤土、砂粘壤土
砂壤土、粉粘
土、壤粘土 砂粉土、粉土
地形起伏度/m 0—20 21—50 51—100 101—300 >300 土壤侵蚀
植被类型 草本沼泽、稻田、水体
阔叶林、针叶
林、草甸、灌丛、
竹林、果园
稀疏灌木草地、
一年二熟旱作
荒漠、一年一
熟旱作 无植被
湿润指数 >0.65 0.50—0.65 0.20—0.50 0.05—0.20 <0.05
冬春季大于 6 m·s–1
大风天数/天 <15 15—30 30—45 45—60 >60
土壤质地 基岩 粘质 砾质 壤质 沙质
土地沙漠化
植被覆盖(冬春) 茂密 适中 较少 稀疏 裸地
蒸发量/降雨量 <1 1—3 3—10 10—15 >15
地下水矿化度/(g·L–1) <1 1—5 5—10 10—25 >25 土地
盐渍化 地形 山区 洪积平原、三角洲 泛滥冲积平原 河谷平原
滨海低平原、
闭流盆地
台风最大风力级/级 <6 6—8 8—10 10—12 >12 台风
灾害 直接登陆台风频次/(次·年–1) <0.1 0.1—0.3 0.3—0.6 0.6—0.9 >0.9
风暴潮
灾害 风暴潮极值水位/m >5 3—5 2—3 1—2 <1
气
象
灾
害 洪涝灾害 洪水上涨极值水位/m >5 3—5 2—3 1—2 <1
特殊生境 保护物种的等级 无保护物种 其它地区性保护物种
其它国家与省级
保护物种 国家二级 国家一级
分级赋值 1 3 5 7 9
分级标准 1.0—2.0 2.0—4.0 4.0—6.0 6.0—8.0 >8.0
142 生 态 科 学 34 卷
4.3.3 生态环境敏感性指数计算方法
(1) 土壤侵蚀性敏感性指数
不同区域的降水、地形、土壤质地与植被对土
壤侵蚀的作用不同, 故在单因子敏感性分析的基础
上, 采用多因子加权求和算法进行综合指数计算:
4
1
( , ) i
i
SSj C i j W

 (1)
式中, SSj 为 j 空间单元土壤侵蚀敏感性指数; Ci为 i
因子敏感性等级值, Wi 为影响土壤侵蚀因子的权重。
本次参评因子权重采用专家咨询和层次分析法综合
确权, 各参评因子的权重分别为 R 值 0.46、土壤质
地 0.15、地形起伏度 0.07、植被类型 0.32。
(2) 土地沙漠化敏感性指数
在单因子敏感性分析的基础上, 采用等权几何
平均算法计算综合指数:
4
4
1
i
i
DSj D

  (2)
式中, DSj 为 j 空间单元沙漠化敏感性指数; Di 为 i 因
子的敏感性等级值。
(3) 土地盐渍化敏感性指数
依据《生态功能区划暂行规程》, 按等权几何
平均算法计算综合指数:
4
4 iYSj S  (3)
式中, YSj 为 j 空间单元土地盐渍化敏感性指数; Si 为
i 因子的敏感性等级值。
(4) 气象灾害敏感性指数
根据海南岛的气象灾害特点和铺前镇的实际灾
害情况, 认为台风、洪水、风暴潮是铺前镇的主要
气象灾害类型。在台风、洪涝和风暴潮灾害敏感性
单类型评价的基础上, 进行气象灾害敏感性指数模
型计算, 计算式为
3
3
1
wj ij
i
S Se

  (4)
式中, Swj为 j空间单元气象灾害敏感性指数; Seij为第
j 单元第 i 类敏感类型的敏感值; 参评敏感性类型包
括风暴潮灾害敏感性、台风灾害敏感性 、洪涝灾害
敏感性。
(5) 区域生态环境综合敏感性指数
综合考虑土壤侵蚀、土地沙化、土地盐渍化、
气象灾害和生境 5 项敏感性指数的基础上, 采用(5)
式进行区域生态环境综合敏感性指数计算。
5
5
1
comj ij
i
S S

  (5)
式中, Scomj 为第 j 评价单元的生态环境综合敏感性指
数; Sij 为第 j 评价单元第 i 敏感性类型评价指数值;
参评敏感性评价指数类型包括: 土壤侵蚀敏感性、
土地沙化敏感性、土地盐渍化敏感性、气象灾害敏
感性、生境敏感性 5 类。
5 铺前镇生态环境敏感性评价结果及其空间分布
特征分析
5.1 单一类型生态环境敏感性评价
5.1.1 铺前镇土壤侵蚀敏感性指数和土地沙漠化敏
感性指数计算结果分析
根据土壤侵蚀和土地沙化敏感性指数计算模型,
利用 GIS 软件对单因子敏感性图层进行地图代数运
算, 计算每个空间单元的土壤侵蚀敏感性指数与土
地沙漠化敏感性指数; 然后, 根据分级标准得到研
究区土壤侵蚀敏感性分布图(图 3)、土地沙漠化敏感
分布图(图 4)和相关统计结果(表 2)。
评价结果表明, 铺前镇土壤侵蚀敏感性共分 3
个等级, 即极敏感、高度敏感和中度敏感, 其中极敏
感和高度敏感区面积共 8285.00 hm2, 约占研究区总
面积(不包括岛屿在内, 下同)的 59%, 空间分布广泛,
以北部(林梧村、七岭村)和东部地区(东坡村东半部)
较为集中连片。这些地区绝大多数属于采矿迹地,
有强烈的人为活动影响, 地表植被稀疏或裸露; 中

图 3 铺前镇土壤侵蚀敏感性分布图
Fig. 3 Spatial distribution map of soil erosion sensitivity in
Puqian Town
6 期 邱彭华, 等. 基于 3S 技术的文昌市铺前镇生态环境敏感性分析与评价 143

图 4 铺前镇土地沙漠化敏感性分布图
Fig. 4 Spatial distribution map of land desertification
sensitivity in Puqian Town
度敏感区 5817.79 hm2, 占研究区总面积的 41.25%,
主要分布在镇域的南部滨河平原区和西部滨海平原
区, 是全镇重要的农耕区。
依评价结果, 铺前镇土地沙漠化敏感性指数
也有 3 个等级——不敏感、轻度敏感和中度敏感。
其中 , 轻度敏感区 9888.49 hm2, 占全镇面积的
70.11%, 广泛分布于镇域的中部和西部地区; 不
敏感区面积最小, 主要分布于西部七岭村和美港
村的海岸线附近, 以及镇域几个水库区; 中度敏
感区大面积分布于林梧村与东坡村的东半部、七
岭村的东部边境 , 该区植被覆盖差 , 土壤质地多
为砂土 , 风力偏大 , 持续的干旱容易导致沙漠化
现象的产生。

表 2 铺前镇各类型生态敏感性评价结果表
Tab. 2 Evaluated statistics of eco-environmental sensitivity types in Puqian Town
土壤侵蚀 土地沙漠化 土地盐渍化 气象灾害 生境 综合
敏感性分区
面积/hm2 百分比% 面积/hm2 百分比% 面积/hm2 百分比% 面积/hm
2 百分比
% 面积/hm
2 百分比 % 面积/hm
2 百分比
%
不敏感区 0.00 0.00 593.70 4.21 6841.36 48.51 10101.90 71.63 14030.10 99.48 3650.90 25.89
轻度敏感区 0.00 0.00 9888.49 70.11 5952.55 42.21 2913.52 20.66 0.00 0.00 10381.20 73.61
中度敏感区 5817.79 41.25 3621.62 25.68 215.54 1.53 326.47 2.31 73.77 0.52 71.75 0.51
高度敏感区 7974.29 56.54 0.00 0.00 1094.36 7.76 540.53 3.83 0.00 0.00 0.00 0.00
极敏感区 311.74 2.21 0.00 0.00 0.00 0.00 221.40 1.57 0.00 0.00 0.00 0.00
合计 14103.80 100.00 14103.80 100.00 14103.80 100.00 14103.80 100.00 14103.80 100.00 14103.80 100.00
注: 全镇区合计面积均不包括岛屿在内。

5.1.2 铺前镇土地盐渍化敏感性指数计算结果分析
根据土地盐渍化敏感性指数计算模型和数字高
程点分布图(图 5), 利用 GIS 软件计算出每个空间单
元的土地沙漠化敏感性指数, 再依分级标准获得研
究区土地盐渍化敏感性分布图(图 6)和相关统计表
(表 2)。
评价结果显示, 全镇土地盐渍化敏感性指数分
为 4 个敏感级——不敏感、轻度敏感、中度敏感和
高度敏感。其中, 不敏感区和轻度敏感区面积较大,
分别占全镇土地总面积的 48.51%和 42.21%。空间分
布上, 不敏感区从七岭村中部沿地太村东部、隆丰
村北部、仕后村东部、东坡村西部, 至林梧村东部,
大体呈 U 型分布; 中度敏感区主要分布在地太村西
部、七岭西部、林梧中部、东坡村东部、铺前村和
铺龙村北部; 高度敏感区主要分布在沿海滩涂、红
树林沼泽和海水养殖塘分布区, 以美港村、铺龙村、
七岭村和林梧村面积较大。

图 5 铺前镇高程点分布图
Fig. 5 Spatial distribution of elevation points in Puqian
Town
5.1.3 铺前镇气象灾害敏感性指数计算结果分析
依据台风资料和表 1 的敏感性分级标准, 整个
铺前镇均属于台风灾害高度敏感区。风暴潮灾害与
一个地区的海拔、最高潮位、平均潮差、台风路径
144 生 态 科 学 34 卷

图 6 铺前镇土地盐渍化敏感性分布图
Fig. 6 Spatial distribution map of land salinization sensitivity
in Puqian Town
与强度、洪涝易发情况等均有密切关系。而铺前镇
的洪涝灾害一般伴随着台风同时发生。洪涝灾害受
损程度与地形地势、过程降雨量、地表植被和周边
社会经济状况密切相关。依据研究区登陆台风的频
次、风暴增水的最大可能极值水位、珠溪河洪水上
涨极值水位及镇域海拔高度, 结合敏感性评价模型
和指数分级标准, 获得研究区台风、风暴潮、洪涝
及综合气象灾害敏感性分布图(图 7—图 9)及统计值
(表 2)。
风暴潮灾害敏感性分布图显示, 研究区共有 5
个敏感等级, 其中高度敏感和极敏感区主要分布于
镇域的西部和北部沿海海拔低于 2 m 的地带, 包括
林梧村的北部、七岭村的西部和北部、美港村西部、
铺龙村和隆丰村的南部等地; 中度敏感区主要分
布于铺前村、铺龙村和隆丰村南部海拔在 2—3 m
的区域。

图 7 铺前镇风暴潮灾害敏感性分布图
Fig. 7 Spatial distribution map of storm surge disaster
sensitivity in Puqian Town

图 8 铺前镇洪涝灾害敏感性分布图
Fig. 8 Spatial distribution map of flood disaster sensitivity
in Puqian Town

图 9 铺前镇气象灾害敏感性分布图
Fig. 9 Spatial distribution map of meteorological disaster
sensitivity in Puqian Town
图 8显示, 研究区洪涝灾害有 5个敏感等级, 其
中中度及以上敏感区集中分布于镇域南部珠溪河下
游的海积平原和河流冲积平原海拔低于 3 m 的区域,
包括美港村南部、铺港村西部、铺前圩社区南部、
铺前村的南部、铺龙村和仕后村的大部、隆丰村南
部中段, 以及东坡村南部西段。
气象灾害敏感性分布图和统计结果显示, 全镇
71.63%的区域属于不敏感级, 集中分布于镇域的中
部; 轻度敏感区分布面积约占全镇面积的 20.66%,
集中分布于镇域南部仕后村和东坡村的珠溪河沿岸,
镇域西部美港村、七岭村的海岸带, 镇域北部林梧
村的北部沿海地区。中度、高度和极敏感级集中分
布于镇域西南角的珠溪河入海口附近, 包括铺龙村
全境、铺前村南部、铺港村与铺港圩社区西部、隆
丰村南部中段及仕后村西端边境。这一地带地势低
平, 属海积冲积平原区, 受风暴潮、洪水和台风的综
6 期 邱彭华, 等. 基于 3S 技术的文昌市铺前镇生态环境敏感性分析与评价 145
合作用影响强烈。
5.1.4 铺前镇特殊生境敏感性分析
铺前镇生态系统类型远低于海南岛中部山区,
物种丰富性一般。镇域沿海的红树林分布区隶属于
文昌清澜港红树林省级自然保护区。根据表 1 中生
境敏感性分级标准, 镇域内的红树林属于中度敏感
性等级。本文通过遥感解译和实地调查确定红树林
分布区, 然后运用 GIS 进行生境敏感性分区分析
(图 10)。
评价结果显示, 生境敏感性只有 2 个敏感级—
—中度敏感与不敏感, 两者面积相差悬殊, 中度敏
感区仅占全镇总面积的 0.52%, 分布于西北七岭村、
西南铺前村和铺龙村的滨海或河口地带, 属于红树
林分布区。
5.2 多类型生态环境综合敏感性分析
根据区域生态环境综合敏感性指数计算模型和
各单一类型敏感性评价图, 利用 GIS 软件绘制出铺
前镇生态环境敏感性综合分布图(图 11), 并统计出
不同敏感性等级的面积和比例(表 2)。
多类型生态环境综合敏感性评价结果表明, 全
镇共分中度敏感、轻度敏感和不敏感 3 个敏感性等
级, 其空间分布格局为: (1)镇域中地区是全镇生态
环境不敏感区。该区域范围大致从西北方向的七岭
村中部经地太、隆丰、仕后, 延伸至东坡村中南部
地区, 大体呈“L”型。本分区离珠溪河和海岸线相
对较远、地势相对偏高、坡度较大、土壤质地和植
被覆盖相对较好, 也缺乏自然保护区和特殊的保护
物种, 因而开发利用的综合生态敏感程度低; (2)紧

图 10 铺前镇生境敏感性分布图
Fig. 10 Spatial distribution map of habitat sensitivity in
Puqian Town

图 11 铺前镇生态环境敏感性综合分布图
Fig. 11 Spatial distribution of integrated ecological
environmental sensitivity in Puqian Town
绕中部不敏感区的外侧是面积占全镇总面积 73.61%
的生态环境轻度敏感区。本区域地势低平, 位置上
或濒海或临湾或滨河, 受 1 种或 2—3 种类型的生态
敏感性影响较大(如盐渍化、沙漠化), 但不具备更多
更高敏感性类型的综合影响; (3)珠溪河入海口处的
铺龙村、铺前村和西部七岭村海岸带中部为生态环
境中度敏感区, 该区域在空间上呈零星、断续分布,
区域地势极低, 平均海拔不足 1 m, 是风暴潮、洪涝、
台风、盐渍化等因素影响的综合受体区和多发地。
同时, 本区也是文昌市清澜港省级红树林自然保护
区的分布地之一, 故尔其综合敏感性程度较大, 如
受破坏, 将很难有效恢复和重建, 对区域生态安全
影响深远。
6 结论与建议
6.1 主要结论
(1) 全镇土壤侵蚀敏感性共分极敏感、高度敏感
和中度敏感 3 个等级。其中, 极敏感区分布于镇域
东南角和北部滨海带中段; 高度敏感区面积最大,
主要分布在镇域北部和东部地区; 中度敏感区主要
分布于镇域的南部河积平原和西部海积平原。
(2) 全镇土地沙漠化敏感性共分不敏感、轻度敏
感和中度敏感 3 个等级, 其面积比例分别为 4.21%、
70.11%和 25.68%。其中, 中度敏感区主要分布于东
部滨海区。
(3) 全镇土地盐渍化敏感性分不敏感、轻度敏
感、中度敏感和高度敏感 4 个等级, 其面积比例分
别为 48.51%、42.21%、1.53%和 7.76%。其中, 高敏
感区主要分布在沿海滩涂、红树林沼泽和海水养殖
146 生 态 科 学 34 卷
塘分布区。
(4) 全镇气象灾害敏感性等级最全, 有不敏感、
轻度敏感、中度敏感、高度敏感和极敏感 5 个等级。
其中, 中度、高度和极敏感区集中分布于镇域西南
部的珠溪河入海口附近。
(5) 全镇生境敏感性只有不敏感、中度敏感 2
个等级。其中, 中度敏感区面积只有约 70 hm2, 零散
分布于镇域西部滨海区。
(6) 全镇生态环境综合敏感性共分不敏感、轻度
敏感与中度敏感 3 个等级 , 其面积比例分别为
25.89%、73.61%、0.51%。其中, 中度敏感区主要分
布于珠溪河入海口附近和西部七岭村海岸带中段。
6.2 措施建议
6.2.1 做好防风、防潮和防洪工作
根据研究区台风、风暴潮和洪涝灾害具有较强
关联系性和时间同步性问题, 宜积极开展台风、风
暴潮、洪涝灾害防治知识的普及教育和研究工作;
制订规范的风暴潮灾情记录和评估标准, 分片绘制
重点区域的防潮防洪图; 同时, 提高海堤、河堤尤其
是重点堤段的工程建设质量和防洪抗潮标准。
6.2.2 严格限制高位虾池的规模及其空间布局, 改
良盐渍化土地
鉴于人为原因是加重局地土地盐渍化的主要原
因, 今后需严格限制高位虾池的规模和空间分布。
对于已经盐渍化了的土地可采取竖井深沟排水等水
利工程措施, 并配以种稻洗盐、种植耐盐植物等农
业生物措施进行改良。
6.2.3 提高区域林草覆盖率, 做好水土保持和沙化
防治工作
研究区植被覆盖欠佳, 防护林体系 2014 年又连
续两次遭受超强台风的重创。全镇水保和沙化防治
工作任重而道远, 今后宜做好以下工作: (1)走生态
型矿业发展之路, 坚决执行缴纳复垦保证金制度,
确保矿区闭坑后及时复垦; (2)争取专项资金对历史
遗留的矿坑、“裸滩”、“裸地”进行复垦复绿, 提高
林草覆盖率; (3)加强土地复垦复绿区的人为监管力
度, 提高造林成活率; (4)改造现有大面积的单一纯
林, 提高林地特别是防护林的质量。
6.2.4 加强区域特殊生境——红树林区的保护力度
镇域红树林分布区属省级自然保护区, 加上其
区位特殊, 成为风暴潮、台风、洪涝等灾害影响的
重叠区, 也是全镇综合生态敏感性最高的地区。今
后需进一步加强保护区管理, 重建严重破坏的红
树林生态系统, 取缔或减少红树林区周边的高位
养殖塘。
6.2.5 加强土地可持续利用管理
通过优化土地利用空间结构及严格管控的手段,
科学布局滨海新城区, 合理拟定建设密度, 将土地
生态环境保护目标和要求纳入各项开发建设规划,
将环境保护和可持续发展的理念贯彻于开发建设的
各个环节, 降低生态环境问题发生的机率。
参考文献
[1] 欧阳志云, 王效科, 苗鸿. 中国生态环境敏感性及其区
域差异规律研究[J]. 生态学报, 2000, 20(1): 9–12.
[2] HORNE R, HICKEY J. Ecological sensitivity of Australian
rainforests to selective logging[J]. Australian Journal of
Ecology, 1991, 16(1): 119–129.
[3] O’CONNOR B L,, HAMADA Y, BOWEN E E, et al:
Quantifying the sensitivity of ephemeral streams to land
disturbance activities in arid ecosystems at the watershed
scale[J]. Environ Monit Assess. 2014, (186): 7075–7095.
[4] CARRINGTON D P, GALLKIMORE RG, KUTZBACH J
E. Climate sensitivity to wetlands and wetland vegetation
in mid-Holocene North Africa[J]. Climate Dynamies Clim.
Dyn, 2001, 17(2): 151–157.
[5] MUZIK I. Sensitivity of hydrologic systems to climate
change[J]. Canadian Water Resources Journal, 2001, 26(2):
233–252.
[6] EGGERMONT H, VERCHUREN D. Limnological and
ecological sensitivity of Rwenzori mountain lakes to
climate warming[J]. Hydrobiologia, 2010, 648(1): 123–142.
[7] 王效科, 欧阳志云.中国水土流失敏感性分布规律及其区
划研究[J]. 生态学报, 2001, 21(1): 14–19.
[8] 林涓涓, 潘文斌.基于 GIS 的流域生态敏感性评价及其区
划方法研究[J]. 安全与环境工程, 2005, 12(2): 23–27.
[9] 潘竞虎, 董晓峰. 基于 GIS 的黑河流域生态环境敏感性
评价与分区[J]. 自然资源学报, 2006, 21(2): 267–272.
[10] 刘康, 欧阳志云, 王效科, 等. 甘肃省生态环境敏感评价
及空间分布[J]. 生态学报, 2003, 23(12): 2711–2718.
[11] 贾良清, 欧阳志云, 赵同谦, 等. 安徽省生态功能区划研
究[J]. 生态学报, 2005, 25(2): 254–260.
[12] 颜磊, 许学工, 谢正磊, 等. 北京市域生态敏感性综合评
价[J]. 生态学报, 2009, 29(6): 3117–3125.
[13] 田长彦, 邵峰, 周伟, 等. 新疆克拉玛依市生态敏感性研
究[J]. 地理学报, 2011, 66(11): 1497–1507.
[14] 陈鹏, 庄孔造, 蔡鹭春. 厦门城市空间拓展的生态敏感
性评价[J]. 地球信息科学学报, 2013, 15(3): 389–394.
[15] 曾慧梅. 基于生态敏感性分析与景源评价的风景区保护
6 期 邱彭华, 等. 基于 3S 技术的文昌市铺前镇生态环境敏感性分析与评价 147
区划分探讨[D]. 重庆: 西南大学, 2010: 1–53.
[16] 冉圣宏, 宋晓龙, 李晓文, 等. 衡水湖国家自然保护区生
态敏感性分析 [J]. 地域研究与开发 , 2009, 28(4):
129-133.
[17] 钟林生, 唐承财, 郭华. 基于生态敏感性分析的金银滩
草原景区旅游功能区划[J]. 应用生态学报, 2010, 21(7):
1813–1819.
[18] 黄静, 崔胜辉, 李方一, 等. 厦门市土地利用变化下的生
态敏感性[J]．生态学报, 2011, 31(24): 7441–7449.
[19] 朱光明, 王士君, 贾建生, 等.基于生态敏感性评价的城
市土地利用模式研究——以长春净月经济开发区为例[J].
人文地理, 2011, 26(5): 71–75.
[20] 沈刚. 生态城市规划中的生态敏感性分析和生态适宜度
评价研究——以浙江省安吉县生态城市规划为例[D].
杭州: 浙江大学, 2004: 1–58.
[21] 王紫雯 , 符燕国 , 徐承祥 . 城市河道系统的景观敏
感性与景观规划 [J]. 浙江大学学报 , 2005, 32(5):
594–598.
[22] 鲁敏, 孔亚菲. 生态敏感性评价研究进展[J]. 山东建筑
大学学报, 2014, 29(4): 347–352.
[23] 文昌市国土环境资源局. 海南省文昌市地质灾害防治规
划(2013-2020 年)[R]. 2013: 9–12.
[24] 国务院西部开发办领导小组办公室, 国家环境保护总局.
生态功能区划暂行规程[S]. 2002: 1–35.
[25] 景可, 王万忠, 郑粉莉. 中国土壤侵蚀与环境[M]. 北京:
科学出版社, 2005: 67–124.
[26] 龚子同, 张甘霖, 漆智平. 海南岛土系概论[M]. 北京:
科学出版社, 2004: 87–217.
[27] 海南省农业厅土肥站. 海南土壤[M]. 海口: 三环出版社,
海南出版社, 1994: 44-79, 109–177.
[28] 文昌县农业局. 广东省文昌县土壤普查报告书[R]. 广东
文昌: 文昌县农业局, 1985: 10–80.
[29] 广东省海岸带和海涂资源综合调查大队, 广东省海岸
带和海涂资源综合领导小组办公室. 广东省海岸和海
涂资源综合调查报告 [M]. 北京 : 海洋出版社 , 1987:
252–267.
[30] 吴正, 黄山, 胡守镇, 等. 华南海岸风沙地貌研究[M].
北京: 科学出版社, 1995: 36–39.
[31] 曾昭璇, 曾宪中. 海南岛自然地理[M]. 北京: 科学出版
社, 1989: 26-63, 137–165.
[32] 全国海岸带办公室中国海岸带气候调查报告组. 中国海
岸带气候[M]. 北京: 气象出版社, 1991: 162–167.
[33] 高素华, 黄增明, 张统钦, 等. 海南岛气候[M]. 北京:
气象出版社, 1988: 41–124.
[34] 海南地质大队. 海南岛 1︰20 万区域水文地质普查报
告[R]. 海南:地质大队, 1981: 1–40.
[35] 中国水利水电科学研究院. 海南省水资源开发利用情况
调查评价[R]. 2004: 9–56.
[36] 海南省水文水资源勘察局. 海南省水资源调查评价[R].
2004: 20–150.
[37] 中水珠江规划勘测设计有限公司. 珠溪河防洪(潮)排涝
工程规划报告[R]. 2014: 14–56.
[38] 王红心, 陆惠祥, 余晓军, 等. 海南岛沿岸风暴潮特征分
析[J]. 海洋预报, 1998, 15(2): 34–42.
[39] 梁海燕, 邹欣庆. 海口湾沿岸风暴潮风险评估[J]. 海洋
学报, 2005, 27(5): 22–30.