人类活动对长江中游湿地生态系统的冲击[]，本文主要内容关键词为：长江论文,中游论文,湿地论文,生态系统论文,人类论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
提 要 长江中游平原湖区是中国湿地资源的重要组成部分。由于人类对湿地资源的开发利用，给平原湖区带来了“鱼米之乡”的美誉，成为中国重要的农业生产基地和经济发达地带，同时也对生态环境带来了一系列的冲击，湿地资源与环境亟待保护。
关键词 人类活动 长江中游 湿地生态系统
长江中游湿地指的是长江中游平原湖区，即从湖北宜昌至江西湖口的中游江段（长约920km）两岸平原湖区，包括江汉平原、 洞庭湖和鄱阳湖，总面积6.8×10[4]km[2]。 它系长江及其众多支流泛滥而成的河湖湿地区，是我国具有代表性的主要湿地类型之一。由于人类长期垦殖活动的影响，它不仅成为我国农业的黄金地带，素有“鱼米之乡”的美誉，而且具有灿烂的湿地文化景观——楚文化的发祥地。如今，这里既有湖沼演替过程的自然景观——湿地自然生态系统，也有人类活动形成的湿地－农业生态系统，组成了一个巨大的自然－人工复合湿地生态系统。一千多年来它维系着这一地区人类赖以生存的物质条件和发展空间，也经受人类在攫取物质利益的同时对整个生态系统的冲击和破坏。
1 湿地类型
目前，国际关于湿地的定义不少50余种。根据1987年Ramsar会议提出的定义，我们把长江中游的湿地类型划分为河流湿地，湖泊湿地和人工湿地3大类，按其地貌特征可划分为3个系统：
1.1 河流与河漫滩系统
它包括河床、河漫滩、江心洲、洲滩和洲垸等5个微地貌单元， 区内长江一级支流与二级支流密布，组成一个不同层次，不同等级的河网体系。本区河漫滩按成因和利用程度可分为封闭式洲滩民垸、半封闭式洲滩围垸和水泛型边滩。
封闭式洲滩民垸 这种河漫滩远离近代河床、高洪缓流，淤积年代久远，地势高亢，因行洪有限，堤防巩固，农田水利条件较好，农用较早，生产水平较高。
半封闭式洲滩围垸 这类洲滩设防任务大，水泛机率高，经济效益低，宜建进退两便的应变型生态农业。
水泛型边滩 由于河床经常变动，必须留足缓冲边滩，这种边滩只能在适宜的范围内，保留和发展芦苇生产与放牧。
1.2 湖泊与湖垸系统
它包括湖泊、湖垸、沼泽等3个地貌单元。
湖泊原多与江河相通，根据成因该区湖泊大致分成为3 类：河流遗迹湖，如弓形湖、废弃河道等；河间洼地湖是长江及其支流的河道间滩地天然发育结果，在江河之间形成相对低下的条带状洼地；江河堤决口湖沿江河一带分布，是江河溃口冲积而成，多以“潭”、“渊”命名。
由于湖泊历史形成因素，该区湖泊的共同特点是湖底浅平，蓄水不深，湖泥深厚，岸线不稳，沼泽化过快。这种形态特征，对于各种鱼类资源、生物饵料资源的繁衍、生长以及水产养殖十分有利。中小型湖泊易于人工控制，便于捕捞、收割或采摘。该区的一些大型湖泊由于和江河相通，湖水位随江河水涨落。
在江湖间隔区，由于历代围堤成垸，形成了以垸田为主的基本农田区。由于该区湖泊众多，依湖成垸，在基本农田区，湖垸密布，呈峰窝状，单个湖垸四面高，中间低，多以偏心圆向内坡降， 内外地面落差2～4m，有的还残留积水，状如盆碟。这种蜂窝状盆碟式湖垸同体的地貌，是平原湖区的湿地特征之一。
本区由于地下水位较高，湖泊过浅等原因，土地沼泽化较明显，发育了滨湖沼泽和洼地沼泽两种主要类型。滨湖沼泽分布在湖泊周围，原来的沼生植物带大多被围垦。 目前的湖滨沼泽带植被， 主要由菰（Zizania caduciflora）、莲藕（Nelumbo nucifera）等挺水植物组成。洼地沼泽主要分布在该区的盆碟形洼地中，多数已由于人类垦殖活动而变成千顷良田，只有少量低洼地保存着原始状态。
1.3 人工湿地系统
包括渠道、塘堰、精养鱼池和水库等4个单元， 这类湿地既是水利工程设施，又可进行养鱼等综合利用。
当然，如果把长江中游平原湖区作为一个巨大的人工复合生态系统，那么平原湖区湿地生态系统主要由4个子系统所组成， 即湿生林地生态系统、湿润草地生态系统、湿地农田生态系统和淡水渔业生态系统。湿地农田主要分布于河间洼地和滨湖地区，组成湿地环境的主要部分；湿润草地和湿生林地多为河湖洲滩和湖垸部分；渔业水体包括湖泊、池塘和废弃河道，它们交织辉映，构成了统一的河湖湿地景观。
2 湿地资源
区内水资源十分丰富，过境客水地下水和支流入注是湖区水资源的重要来源（表1）。
表1 水资源的储量和分布
Table 1 The reserves and distribution of water resources
区域
过境或入湖径流量
最高水位调蓄量地下水可开采量
(×10[8]m[3])(×10[8]m[3]) (×10[8]m[3])
江汉平原
6338
150 115
洞庭湖区
3726
187 35.8
鄱阳湖区
1457
322.723.6
江汉平原湖泊中有鱼类80多种，水生植物多达100多种， 主要有野菱（Trapa natans）、野莲（Nelumbo nucifera）、 茭白（Ziziniacaduciflora）、 芦苇（Phragmitis communis）、 芡实（Euryleferox）等。洞庭湖有鱼类114种，水生植物生长繁茂，芦苇遍及湖洲。鄱阳湖有鱼类122种，主要有鲤科鱼类，水生维管束植物有102种。
鄱阳湖鸟类资源丰富，有鸟类37科，150种，水禽资源丰富， 占总种数46%，珍稀鸟类多，是世界珍禽白鹤的主要越冬栖息地，发现有世界最大的越冬白鹤群；狩猎鸟类储量大。
长江中游平原湖区，历经长期的围湖垦殖，把原来的湖沼地区变为千里沃野，良田千顷。整个平原湖区现有水田230×10[4]hm[2]， 主要种植水稻。成为长江中游湿地资源的重要组成部分，是我国著名的粮仓。
长江中游是楚文化的发祥地和楚吴文化的交错区，又是历史上兵家必争之地，人文景观资源十分丰富。这些文化景观连同湿地的自然景观（包括候鸟保护区）构成了长江中游湿地很有开发前途的旅游资源，这也是本区湿地资源的一大特色。
3 人类活动对湿地生态系统的冲击
3.1 森林破坏对湿地生态系统的影响
3.1.1 森林砍伐历史
长江中游平原湖区大量泥沙来自长江上游，汉水流域，四水流域和赣江流域，这些地区森林植被的好坏，直接影响到平原湖区的河湖环境和湿地系统。秦汉以前（公元前），这些地区曾是森林茂盛的区域，是长江流域免遭水土流失的重要屏障。秦汉时期，长江流域正值封建社会经济上升期，人口增长，经济发展，特别是铁制农具的迅速推广，砍伐森林，兴修水利势不可挡。伴之而来当然是伐木砍竹。秦汉以后魏晋南北朝期间（0～600A.D.）。由于战乱不断，耕地荒芜，人口锐减，次生林地发展，森林覆盖率有所增加。唐朝时期（618～907A.D.），社会经济出现持续繁荣，人口快速增长，盆地或平原湖区周边广大丘陵地区，开发为畬田、梯田，原始森林基本消失。明清时期（1368～1910年）。经济处于稳定上升，辟山开田，围湖垦殖，加之统治者大兴土木建造宫殿、陵园，弄得山空民穷〔1〕。清初颁布垦荒令，森林损失更为严重，到乾隆年间，洞庭湖水系的湘、资、沅、澧四水上游，“深山穷谷，烟火万家”。“尺寸隙土，无不垦辟”〔2〕。鄂西北的房县， 到了清末已是“老林无多”，竹溪县则“山木伐尽”。鄂西南的建始县，乾隆初年县城附近的“树密如织”，到了同治年间则“剪伐殆尽”〔3〕。 民国初年（1911年至1947年）近40a内，四川森林覆盖率每年递减0.50%。本世纪50年代以来，由于人口激增，开荒无度，四川森林覆盖率由20%下降到60年代9%，80年代上升到13.3%，四川盆地仅为4%。
上述可见，长江流域中上游森林的破坏经历了原始林—栽培植物—次生林—栽培植物的重复过程，而且一次比一次规模更大。
3.1.2 森林破坏对湿地系统的影响
森林破坏加剧长江中游洪涝灾害。图1 系本文作者从孢粉分析得出的结果与乔盛西〔4〕，杨达源〔5〕从历史气候研究得出的结论进行对比而作出的荆江地区旱涝灾害时序分布图。由图可知，多数洪灾发生在：公元1497～1619年，1652～1802年，1820～1981年。将这些时段与历史时期湖区上游及其周边的开发时段和森林破坏情况对应比较，便可发现，洪涝灾害发生时期与自宋以来至明清时期以及近代毁林开荒有一致性或时间稍有滞后。这表明人类对森林的破坏和不合理耕种，使流域下垫面裸露面积增加，导致洪水频繁发生。
图1 荆江地区历史时期洪涝灾害时序分布
A.杨达源,1989年 B.孢粉分析结果 C.乔盛西,1992年
Fig.1 The Time-distribution of flooding and inundating （A.form Yang Dayuan,1989;B.form Pollen analysis; C.fromQiao Shengxi,1992）
森林破坏，导致水土流失增强，入江泥沙含量增加，加速湖泊淤积与衰亡。图2表示洞庭湖水系人口变化， 植物破坏水土流失与湖泊消长的关系。由图可知，汉晋时期洞庭湖面积缩小，水深变浅，同四水流域经历西汉的长期开发、森林破坏和泥沙淤积有关。宋代洞庭湖又一次淤浅加积，正是由于靖康（1127A.D.）乱后，北人南迁，沿湖，沿周边丘岗垦殖的结果。近代洞庭湖淤积则由于四口（藕池、调弦、太平、松滋）分流长江水沙，大量泥沙入湖沉积的结果。
图2 洞庭湖水系人口变化， 植物破坏水土流失与湖泊消长的关系（据方金祺，1989年资料）
Fig.2 Relation of population,vegetation destruction,soilerosion and lake fluctuation in the Dongting Lake water system
3.2 围湖垦殖对湿地生态系统的影响
围垦对湿地生态系统的影响 以往近千年的湖区开发，主要表现为与水争地、争地要粮的单一农业经营，这固然给湖区带来了“两湖熟、天下足”的美誉，对于稳定湖区由于人口的增长而带来的社会秩序问题，以及发展湖区经济起到了重要作用，但由于滥围、滥垦却给人们的生存环境带来不良影响，导致这一地区河湖系统紊乱，造成内蓄外排比例失调，涝渍不断，引起种、蓄、运之间的矛盾。
围垦使洪、涝、渍灾害日益加剧 江汉平原由于承接长江、汉水上游来洪超过江汉河道泻泄能力，导致江汉堤防漫溢溃决，酿成江汉平原的洪水灾害。自1900年至1949年50a中， 荆江大堤溃口有22个年份。仅1931年至1949年19a中就有6a溃口，汉水有11a溃口。由于荆江已呈悬河状态，汛期荆江洪水压境，阻碍荆北平原湖区排水入江，加之湖泊减少，调蓄能力减弱，常形成涝灾，而且逢涝必渍，涝退渍存。近35a 来仅荆北平原湖区就有11a受灾减产，常年受涝12.6×10[4]hm[2]， 受渍20 ×10[4]hm[2]1980年大水受灾达18×10[4]hm[2]，1983年为17.5×10[4]hm[2]。在洞庭湖区，洪水直接来自长江四口（松滋口、太平口、藕池口、调弦口）和四水（湘、资、沅、澧）。加之四口分流长江泥沙和围湖垦殖，洞庭湖萎缩日剧，调蓄能力日减，洪涝渍害日重，垸田涝渍平均年达5.3×10[4]hm[2]，平均4a 一次水灾，1980年涝害30×10[4]hm[2]。鄱阳湖区洪水灾害的主要原因是长江干流大的洪峰水位对湖口出流的顶托作用，由此而大大提高了湖区的洪水位，冲决堤垸而酿成大灾。目前鄱阳湖堤圩防洪标准偏低，一般只达5～8a 一遇的标准。如出现1954年型洪水，当湖口水位为22.5m时， 沿江滨湖所有堤圩将全部溃决，九江市将被淹没，南昌市将受到严重威胁。
围垦造成种、养、蓄、运间的矛盾 荆北地区解放以来人口增加1倍，湖面减少3/4，耕地增加1/3，耕作线下降1.5m。由于水面锐减，江湖隔绝，切断了长江自然纳苗途径，曾一度使鱼产量下降75%，鱼类资源受到严重破坏。湖泊萎缩，造成航道变线，通航里程缩短，甚至中断运输，吨位下降，运输不得不弃水就陆，增加了运输费用，内河断航已达8 615km。在洞庭湖区人口增加近1倍，湖面减少1/2，耕地增加1/3。已有52条河道断航，断航里程1 280km。
围垦使水产资源衰退 据调查，江汉湖群鱼类种数已由解放初期的100多种降到80年代初的77种，天然捕捞量由1957年的33.9Mkg 下降到1982年的10.2Mkg。洞庭湖区的捕捞量， 从50 年代的31.0Mkg 下降到1982年的11.0Mkg，鱼类的种数也从114种下降到80种，而且鱼类群体组成也发生变化，经济鱼类种群减少，花色小杂鱼比重增加，当年幼鱼已成为捕捞主要对象〔8〕。从1961年～1984年， 鄱阳湖良好和较好的鲤鱼产卵场的面积从5.2×10[4]hm[2]减少到2.6×10[4]hm[2]，约损失后备资源0.65×10[4]t。
湖泊萎缩加剧平原湖区沼泽化，血吸虫病流行 围湖垦殖使江汉湖群逐渐消失和洞庭湖、鄱阳湖面积日益缩小，加速了浅水湖泊沼泽化的过程。目前，荆北地区的沼泽化湖泊约有2.6×10[4]hm[2]， 连同沼泽化的土地约有13.3×10[4]hm[2]，而洞庭湖区约有16×10[4]hm[2]。江河泥沙淤积和不恰当的围湖垦殖，无疑加速了平原湖区的沼泽化过程，引起血吸虫病流行（表2）。
表2 长江中游湖泊变化与钉螺面积
Table 2 The change of alke area and distributed area ofsnail oncomelania （单位：hm[2]）
比较项目江汉湖群洞庭湖
鄱阳湖
50年代湖泊面积47.07×10[4] 43.5×10[4]43.90×10[4]
80年代湖泊面积26.56×10[4] 26.91×10[4]
32.20×10[4]
围湖垦殖量 20.51×10[4] 16.59×10[4]
11.70×10[4]
钉螺面积
12.8×10[4] 13.3×10[4]6.2×10[4]
3.3 水利工程对湿地生态系统的影响
3.3.1 荆江堤防对湿地生态系统的影响
荆江大堤前后修建了1200a， 这反映了人类同长江洪水斗争的过程，一方面是随着荆北垸田的不断扩大，防止（长）江水位泛滥淹没农田，需要修筑堤防；另一方面随着堤防的加高加固，束洪归槽，长江水位不断升高，河床不断淤积，荆江于明末形成悬河，造成洪水对荆北平原湖区居高临下的威胁之势，加之穴口堵塞，河湖隔绝，荆北内涝水不能外排入江，造成外洪内涝的局面，因而洪涝灾害不断，荆北湿地系统逐渐失去了早先分洪长江洪水的作用，人为地冲击了湿地系统的生态平衡，激化了人地关系的矛盾。研究表明，随着荆江大堤逐步完成，洪涝灾害越来越严重。按洪灾发生频率统计，唐为18a一次，宋为25a一次，元为7a一次，明清4a一次〔4〕。
荆江大堤连成一线以后，荆北穴口全被堵塞，结束了早先南北天然分流长江洪水的局面，荆南洞庭湖区成为长江的分蓄洪区，加重了荆南地区的洪灾。这种“舍南救北”的思想，造成无穷隐患。随着荆江四口分流形成，荆南地面不断淤高，目前已比荆北高出5～7m。长此下去，势必加重荆北堤防的压力。有朝一日，江北变成新的洞庭湖不是不可能的。
此外，由于长江从明末开始逐渐呈悬河状态，因而长江对荆北平原的侧向补给源源不断，进一步抬高了荆北平原的地下水位，加剧和加重了这一地区土壤潜育化和沼泽化。
3.3.2 三峡工程对湿地系统的影响
举世瞩目的三峡工程已经破土动工。三峡工程将给中国带来巨大的经济实惠，防洪、发电、航运效益显著，并将促进长江经济带的腾飞。随着三峡工程的兴建，将大大减缓长江中游湿地系统的洪涝灾害，同时也带来某些不良影响。首先是位于坝下游四大家鱼的产卵场位置和规模将发生变化；中游宜昌至城陵矶江段如果不考虑家鱼繁殖要求，其繁殖将受到严重不利影响，中下游家鱼苗来源将减少50%～60%，进入洞庭湖的家鱼苗减少幅度将更大；水库调蓄使洞庭湖提前一个月进入枯水期，鱼汛提前，产品数量和质量将有所下降。其次是建坝后由于清水下泄使河床冲刷，心滩移动，白暨豚赖以栖息的水域发生明显改变，使白暨豚分布范围缩短155km，发生意外死亡的机率增加， 坝下鱼类资源减少，对白暨豚的食物保证也带来了不利影响。第三，三峡建库后，影响荆北平原湖区（四湖地区），长江水位的主要因素有三：一是因枯水期流量加大引起水位抬升，根据丰、平、枯三种典型年三峡水库调度资料推算，新滩口闸外长江水位与建坝前相比，1～5月升高0.20～1.23m； 二是由于坝下游河床发生普遍冲刷致使水位下降；三是平原湖区新构造运动为一沉降盆地。因此考虑到河床冲刷的发展有一个过程，且水库泥沙达到冲淤平衡后还会发生回淤，在上述三个要素的综合作用下，在不同时间和不同河段，长江水位的升降情况会有不同，长江水位抬高时，将加重四湖地区土壤潜育化；长江水位下降时，土壤潜育化的威胁也会减轻，但是河床冲刷将影响沿岸边滩及荆江大堤的稳定性，也对沿岸码头和集镇产生威胁，并影响灌溉用水。由于枯水期水位抬升，对洞庭湖区土壤潜育化和沼泽化也将产生不同程度的影响〔9〕〔1〕。
3.4 环境污染对湿地系统的影响
据统计，洞庭湖区每年有机氯农药的施用量约20×10[4]t。 该区农田、洲土和动植物无不受到有机氯农药的污染，如洞庭湖鱼类肌肉内含六六六、DDT分别为0.23～1.40mg/kg和0.21～1.15mg/kg， 最高含量分别可达2.3mg/kg和3.3mg/kg， 而鱼脂肪中含量可分别高达22.5mg/kg 和1.35mg/kg，远高于长江中游鱼体中有机氯的含量水平（六六六为0.1～1.0mg/kg，DDT为0.2～0.5mg/kg）。江北荆州地区30多年来年平均施用化学农药，为全国平均水平的2.4倍。旱地土壤DDT残留量已达0.37～5.34mg/kg，平均2.02mg/kg。水田土壤中六六六残留量为0.15～0.27mg/kg，平均0.21mg/kg，农区地面水有机氯含量平均为0.49mg /kg，都大大超过了国家规定的标准。例如天门市，自1952 年～1982 年30a间，共使用12×10[5]t农药，最近10a每年平均使用6.5×10[3]t， 每平公里使用2.6t，每公顷使用57kg。分析结果表明，六六六、DDT残留量， 棉田土壤分别为0.0569～1.38mg/kg[2]和0.04～4.42mg/kg；水田土壤分别为0.139～0.68mg/kg和0.021 3—0.0951mg/kg。
4 几点结论
（1）长江中游平原湖区，是中国具有代表性的湿地类型之一， 也是中国重要的湿地区，它发挥着防洪调蓄、供水、灌溉，航运，发展渔业、保护珍禽，旅游和净化环境的功能。历经人类的长期开发和利用，这里已经成为举足轻重的中国农业生产基地和长江经济带的主要组成部分。
（2）南宋后期（1234～1240A.D.）由于水车生产工具普通在长江中游推广，围湖垦殖迅速兴起，明清时期（1300～1900A.D.）达到最高潮，此时气候进入了小冷期阶段，长江中游湖泊，又一度明显衰退，但由堤垸不断增加特别是荆江大堤连成一线，江堤束水归槽，泥沙沉积河床，水位日高，洪涝灾害也因而日重。本世纪以来，特别是50年代以来，围垦达到了前所未有的程度，湖泊面积缩小更甚，调蓄功能减弱，涝渍不断。大致可以这样划分：距今3 000 年以前长江中游环境演化为自然所左右，距今3 000年至1240A.D.（南宋后期）， 为自然力与人类活动共同作用。南宋以后，人类活动起到了主导作用，长江中游平原湖区历经几个世纪的垦殖成为千里沃野的农业地带。
（3）人类活动砍伐森林，围湖垦殖， 兴修水利给湿地生态环境带来一系列问题，洪涝灾害频繁，沼泽化加剧，血吸虫病流行，水产资源衰退，种养蓄运矛盾加剧，湿地资源破坏日趋严重，已经到了非解决不可的地步，特别是建立湿地自然保护区势在必行。
* 国家自然科学基金资助项目，编号49070060。
注释：
〔1〕中国科学院环境评价部，长江水资源保护科学研究所， 长江三峡水利枢纽环境影响报告书缩写本，1994，待出版。