洞庭湖区农业环境与湖垸农业可持续发展模式，本文主要内容关键词为：农业论文,湖区论文,可持续发展论文,洞庭论文,模式论文，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。
洞庭湖区位于荆江南岸，跨湘、鄂两省，北以荆江为界，西、南两面接四水尾闾，总面积18780km[2]，现存天然湖泊面积2691km[2]。湖北部分面积3580km[2]，包括荆州市的松滋、公安、石首、江陵等县市。湖南部分面积15200km[2]，包括益阳、岳阳、常德和长沙4市下辖的19个县市和15个国营农场。湖区农业发达，盛产大米、鱼类和棉、麻，是长江中游的主要农业区，也是全国九大商品粮和十大淡水鱼养殖基地之一，素有“鱼米之乡”的誉称。
1 洞庭湖区农业开发与垦殖的历史
洞庭湖区的人类活动可以追溯到新石器时代。洞庭湖区的垦殖，最早的记载是东汉初年所筑的“樊陂”，这种在相对较高的洲滩湿地筑堤隔水，“以垸为家，依垸而作；以堤为家，依堤而战”的湖垸农业形式正式形成。因历代围湖成垸，形成了以垸落为主的基本农田区。
湖垸农业开初只是一种民间的自发行为，随着人口的增加、聚落的扩大而得到官府的承认。官府出于自己的考虑，或鼓励，或禁止，但洞庭湖区的垦殖一直进行。湖垸农业自形成起，就一直与洪涝灾害相伴，湖垸转换经常发生。泥沙淤积是围湖造田的基础。洞庭湖的泥沙来源包括长江“三口”和湖南“四水”来沙，其中松滋、太平、藕池三口的汛期来沙占入湖泥沙的大部分。
建国后湖南省人民政府开展溃垸修复与并垸并流，结合洪道整理，进行湖田交换，有计划地向合围大圈发展，并废弃了一些堤垸，而且对一些海拔较高的荒洲进行了围垦。对洞庭湖的大规模围垦，加速了外湖的萎缩。1949年洞庭湖湖泊面积4350km[2]，湖泊容积293亿m[3]；1958年洞庭湖湖泊面积3141km[2]，湖泊容积228亿m[3]；1974年洞庭湖湖泊面积2820km[2]，湖泊容积188亿m[3]；1977年洞庭湖湖泊面积2740km[2]，湖泊容积178亿m[3]；1984年洞庭湖湖泊面积3141km[2]，湖泊容积174亿m[3]。1980年水利部下令停止围垦后，湖垸数量稳定，今日湖区的湖垸农业格局基本定型。至此，洞庭湖区湖垸减少到278个，耕地面积58×10[4]hm[2]。
2 洞庭湖区的农业环境问题
（1）洪涝灾害发生频率加大。“人与水争地谋利，以致水与人争地为患”。洞庭湖的面积和容积不断缩小，造成其对长江和湖南四水洪水的调蓄功能逐渐减弱。洪道过水断面明显变小，导致在洪汛期间频频出现“平水高洪”的危急局面。湖区不少水域成为“地上河”和“地上湖”，湖垸农业生产条件趋于恶化，并严重威胁人民的生命财产安全。
表1 洞庭湖区外湖、内湖、湖垸与耕地面积变化
Tab.1 Cofferdam Reclamation of Dongting Lake and Its Area Evolution
年代
湖垸个数外湖面积内湖面积
耕地面积：
湖区人口
（km[2]）
（km[2]）（10[4]hm[2]）（10[4]人）
宋元时期5
3300
明清～民109454000.6
民国～1949 993 4350
约2000
39.57 256.47
1950770
1951537
1954368 3915
2274.7 42.46 269.71
1955292
1956247
1957248
1961220 3141
1962.0 47.93 353.01
1969257 2820
1361.3 53.11 419.73
1979278 2780
1002.7 57.91 778.22
1983278 2691
100057.91
据王克英主编的《洞庭湖治理与开发》等整理
据历史资料统计，公元618～2002年，洞庭湖共发生洪涝灾害232次，平均每6年1次，其中大洪灾53次。根据它发生的频率可以分为4个阶段：荆江北岸堵口之前（618～1524年），大洪灾发生频率还较低，平均每90.7年1次；荆江北岸堵口至松滋溃口前（1525～1873年），与荆江北岸堵口之前相比，洪灾激增，平均19.4年一次；松滋溃决至1958年，荆江开始向洞庭湖分水分沙，新的江湖关系形成，湖盆淤积日益严重，人类围垦也到了一个新的高峰，洪涝灾害更为严重，平均每9.4年一次；1959～1984年，大水灾更加频繁，平均每3.7年一次；1985～2002年，大水灾更是平均每2年一次（见表2）。
表2 洞庭湖区大水灾发生频率
Tab.2 Large Flood and Waterlogged Disaster in Dongting Lake
年代
历时（年）发生大水灾次数水灾频率
618～1524年 9071090.7
1525～1873年3491819.4
1874～1958年85 9 9.4
1958～1984年26 7 3.7
1985～2002年18 9 2.0
从洞庭湖区1954、1996、1998年特大洪涝灾害的分析中可以看出，城陵矶高洪水位持续时间与洪峰出现时间出现在7～8月。从四水年最高水位出现的时间看，湘水和资水为5～6月，沅水、澧水为6～7月，长江来洪多为7～8月，加上6～7月上旬为梅雨季节，7月、8月的洪涝灾害频率最大。洞庭湖平原区的洪涝灾害主要集中在7～8月，以夏涝为主，秋涝只占涝年的10％～25％。
洞庭湖区湖垸地势低洼，一般低于大堤3～5m，部分地段低于外湖（河）水面达5～8m。由于洪水位抬升，外洪内涝交织。频繁的洪涝灾害严重地制约着湖区经济发展，危及人民生命财产安全。1952年洞庭湖区共溃垸4个，死亡2100人，洪灾面积10.13×10[4]hm[2]；1954年特大洪水，几乎所有湖垸（356个）漫溃，淹没耕地25.67×10[4]hm[2]，减产粮食8.65×10[8]kg，淹死3000多人，灾后疫病死亡3万多人。1980年直接损失2.7×10[8]元，1983年损失10×10[8]元，1991年损失28×10[8]元；1996年洞庭湖溃决大小堤垸145个，其中670hm[2]以上的24个，总面积13.60万hm[2]，淹没农田8.07×10[4]hm[2]，102.1万人被迫转移，直接经济损失149.5×10[8]元；1998年城陵矶最高水位达到35.94m，超过危险水位1.94m，溃决大小堤垸142个，直接经济损失88.8×10[8]元（见表3）。
表3 洞庭湖区部分大灾年湖垸溃决情况
Tab.3 Burst of Protectived Embankments of Dongting Lake Areas
年份溃垸（个）洪灾面积（10[4]hm[2]）涝灾面积（10[4]hm[2]）
195284 3.21
10.13
1954356 25.67 10.20
198010 2.57
13.59
198315 1.92
7.12
198824 1.50
13.36
1996145 15.30 19.67
1998142 4.37
26.31
（2）水面减少，生物多样性降低。洞庭湖区的野生动物都具有相当高的经济价值，但多年来由于人类不合理的开发利用和过度的捕猎，许多野生动物遭到了毁灭性的破坏。目前有害渔具遍布洞庭湖，每到渔汛期，外来渔民大量涌入，增大了捕捞密度，形成了掠夺式经营的局面，导致鱼类产量和数最急剧减少，中华鲟、江豚等珍贵动物几乎绝迹；对鸟类的过度捕猎、捡拾鸟蛋的现象在湖区每年都很严重，特别是在迁徙季节使用排铳、地枪、毒杀等方式和手段进行猎取，导致鸟类种类和数量急剧减少。20世纪50年代，洞庭湖湖区鸭科种类有31种，而现在只有25种。
（3）环境污染严重，湿地生态功能衰退。工农业生产排放的污染物使湿地污染严重，湿地生态系统逐渐恶化。据湖南省洞庭湖环境保护监测站的调查，洞庭湖区现有工业污染源1803个，其中重大污染源141个，湖区年排废水3.62×10[8]t，这些废水主要以重金属污染湖泊水体动物。湖区农药年施用量近2.00×10[8]t，还有沤制黄红麻废水、投放铬渣和五氯酚钠等血防药物，均给湿地生态系统造成严重污染，并使其生态功能严重衰退，野生动植物种类和数量急剧减少。以鱼类为例，20世纪50年代湖区鱼类的年均捕捞产量为3.00×10[4]t/a，现在下降为1.10×10[4]t/a，并且鱼类小型化现象严重，经济鱼类比重减小，经济效益逐年下降。
（4）水高田低，土壤潜育化，农业生态环境退化。洞庭湖湖容面积减少，泥沙淤积使湖底每年平均淤高3.7cm，导致水位不断抬高，湖床高出垸田，水高田低现象愈益突出，造成地下水位高，影响冬季农田自流排水。汛期渗入垸内的水量加大，稻田次生潜育化严重。据统计，湖区潜育化水田有12.0×10[4]hm[2]，由于地下水位上升造成的次生潜育化面积达13.2×10[4]hm[2]。由于以往围湖造田，将沼泽性湖和浅水湖排水改田，加上湖区洪涝灾害频繁，这些稻田经常遭水淹没。在脱沼泽和半脱潜过程中，地下水位受到地表水的经常补给，致使这些稻田继续保持潜育化状况，并向深层发育，许多非潜育化水稻土向次生潜育化水稻土发展，潜育化水稻土向沼泽化发展，土壤的水、肥、气、热矛盾激化，肥力下降，整个湖区的农业生态环境受到严重的破坏。
（5）血吸虫病死灰复燃。洞庭湖水面面积减少，湖泊容水量降低，湖泊水位抬高，使得洞庭湖水位变化幅度较大；水涨被淹水枯而露的湖洲滩地草本植物成为中间寄主。灭螺等工作无法跟上，疫区血吸虫病死灰复燃，呈不断上升趋势，严重干扰着湖区人民正常的生产和生活，影响了湖区经济的发展。20世纪90年代以来，疫区面积扩展，危害反弹。1995年湖南省寄生虫病防治研究所第二次抽样调查结果表明：湖沼型居民粪检阳性率7.84％，其中洲滩亚型居民感染率22.53％，湖汊亚型居民感染率11.24％，垸内与垸外洲滩亚型居民感染率分别为9.32％及2.49％，普遍较1992年增大2.1％。全区钉螺面积163825hm[2]，较1992年增加3.2％。1999年感染人数又比1996年增加近7×10[4]人。
3 湖垸农业可持续发展模式
3.1 认真实施生态保护工程，减少泥沙淤积
湖垸农业面临的最突出问题是泥沙淤积加剧的洪涝灾害。三峡大坝虽然可以大幅度减轻洞庭湖区的洪涝灾害，优化湖垸农业的生态环境，但湖区洪涝灾害的根治，仍然需要洞庭湖湿地保持相对稳定的生态功能，因此必须采取综合治理措施。泥沙淤积是导致洞庭湖调蓄功能减退的根本原因，而长江及“四水”又是入湖泥沙的直接来源。因此，要特别注意加强长江中上游地区及“四水”的水土保持工作，大力植树造林，进一步加大生态退耕力度，控制水土流失。首先要切实抓好长江上游正在实施的“天然林保护工程”、“四水”中上游地区正在实施的退耕还林和退田还湖工程，提高流域植被覆盖率，发挥植被涵养水土功能，减少泥沙淤积。其次，应通过引洪放淤、机械疏通江道等方式，尽量减少入湖泥沙的淤积量。第三，应依据三峡工程建设等情况，寻求资源利用与灾害防治的最优途径，协调解决湖垸利用与湿地生态建设的矛盾。
3.2 调整湖垸农业结构，建立可持续发展的生态农业模式
3.2.1 避灾、减灾的“避洪农业”模式 湖垸农业目前仍面临着严重的洪、涝、渍的威胁。在重视三峡工程、堤防建设等工程措施减灾的同时，还应该调整人地、人湖关系，通过大力发展冬季农业和避洪农业，建立有利于适应该区洪涝灾害发生规律的避灾、减灾土地利用新模式。据历史资料分析，洞庭湖区7月、8月的洪涝灾害频率最大，以夏涝为主，秋涝只占涝年的10％～25％。为了避开洪涝灾害对农业生产带来的损失，应充分利用冬、春土地温光等自然资源，开发冬季农业，调整粮食作物品种结构。为避开7月中下旬特大洪涝易发期，可选择特早熟早稻品种，并用温室育秧办法提早插下，在7月上旬收获；将6～7月被淹频率高、暂无法退田还湖的低湖田耕作制度由目前的“稻、稻、油”三熟制改为“麦、稻”和“油、稻”两熟制，让低湖田在高水位期间休耕。若不返洪水，亦可种植一些周期短的蔬菜，形成“避洪农业”。
3.2.2 水生经济植物种植模式 在低湖田和退田还湖形成的次生湿地上种植莲藕、籽藕、茭白等水生经济作物，发展水生经济植物（莲藕、籽藕、茭白等），不仅可使退田还湖中所形成的新的次生湿地资源和原本荒芜或半荒芜的渠道、坑塘得以利用，缓解退田还湖带来的耕地减少压力，缓解人地矛盾，而且可取得较好的经济效益。以湖北四湖地区涝渍地水生经济植物种植为例，在低湖田和退田还湖形成的次生湿地上种植莲藕、籽藕、茭白等水生经济作物，单位面积产值是种植稻谷的2.1～5.8倍。在未利用或粗放经营的湖泊浅水带和深水田种植籽藕，莲籽平均单产可达949～980kg/hm2，年均经济收入达到12220元。如果套养不同鱼类品种，则产量和经济效益更高，鱼藕共生产值可达218130元/hm[2]。
3.2.3 工业原料作物种植模式 油菜是洞庭湖区传统农作物，马铃薯既可作粮食，又可作菜用，常常作为灾后恢复生产的首选作物，亚麻是重要的天然纤维作物，油菜、马铃薯、亚麻亦是良好的工业原料作物。这三种作物的生长季节均在9月至次年5月，马铃薯在秋、冬两季均可生产。洞庭湖周围有油脂加工、食品加工、纤维加工企业，与企业结合在湖垸发展油菜、马铃薯、亚麻，不仅可解决退田还湖区农民的生存问题，而且可为洞庭湖区农业产业化和企业发展提供新的生长点。
3.2.4 湖州林农模式 利用欧美杨耐涝性强的特点，在地势较高、阻洪不大、季节性淹没的洲滩地，发展以林为主的林农、林渔复合经营模式。种植耐涝性强的欧美杨等速生工业用材林，林间栽种油菜、蚕豆等作物。短周期工业用材林定向培育、“兴林灭螺”、林农复合经营模式相结合，具有显著的直接经济效益。以林—油菜模式为例，年均净收益达11855.85元/hm[2]，效益成本比为6.48∶15，同时其灭螺防病、防浪护堤等综合治理效果也十分显著，沿堤易感地带灭螺防病、防浪护堤每年的间接经济效益为10953.45元/hm[2]。华容县小集成垸利用双退湖垸发展欧美杨种植，经济效益良好，预计6年主伐，可产木材120m[3]/hm[2]，扣除造林、管护、采运成本，纯利3495元/y·hm[2]。
3.2.5 湖洲草食畜禽模式 洞庭湖区湖洲面积22.8万hm[2]，其中草地3.05万hm[2]，占总土地面积的1.0％。湖洲牧草的营养价值很高，其干草的饲料总能和可消化蛋白分别是稻谷饲料的92.5％和96.7％，干湖草蛋白质中的必需氨基酸含量相对高于稻谷和稻米。湖北四湖地区湖洲地和消落区鱼—草—畜模式的实践表明，于枯水季节种植优良牧草，以草喂畜（鱼）发展养殖，实行鱼—草—畜生产模式，可获鱼畜双丰收。湖洲地和消落区适宜于种植黑麦草、紫云英（Astragalus sinicus Linn.）、三叶草和苏丹草（Sorghum sudannense（piper）stapf）等优良牧草，鲜草产量平均可达2.625万kg/hm[2]，鲜鱼产量达3200kg/hm[2]；湖洲地草场可饲养羊10～15只/hm[2]，羊日均增重达130g。
3.2.6 麻基鱼塘农业模式 洞庭湖区地处亚热带，光照、热量、水源充足，适宜发展苎麻。湖区农民通过不断摸索和实践，已逐步建立了“麻—鱼—稻”、“麻基—鱼塘”等生态农业模式。研究表明，麻基鱼塘改善了土壤环境，提高了土壤肥力。据调查测定，麻基鱼塘系统苎麻田和稻田的地下水位分别比对照低10和25cm，土壤类型已由原来的青紫潮泥变成了肥紫潮泥，水稻和苎麻产量分别比对照稻田和苎麻田高4500和900kg/hm[2]。麻基鱼塘系统产出和纯收入分别比对照农田高2倍多。
3.3 整治低产田，防治“三废”污染
根据三峡建坝后洞庭湖区水文情势的变化，对西、南洞庭湖处于滨湖、滨河地带及处于临界水位的地段，对东洞庭湖目前地下水位埋深小于1.0m的地段，重点控制三峡建坝对潜育化、沼泽化的不良影响，防止产生新的低产田或进一步降低原有低产田的质量。改善土壤的水分条件与土壤理化性状，改平作为起垄栽培，缓和潜育稻田水气矛盾；采用测土配方施肥技术，大幅度增施有机肥、绿肥、人畜肥及各种秸秆肥料，培肥地力。
洞庭湖区既是我国重要的商品粮、棉、油及水产基地，又是湖南省主要的造纸、石化及纺织工业基地，工业污染、农业污染、生活污染等对湖区水域的污染严重。以工业污染为例，湖区3个地级市岳阳、益阳、常德的重点工业污染源废水排放总量达24亿t/a，而废水处理达标率仅为13.9％，低于全省平均达标率11.76个百分点。三峡建坝后，非农产业及城镇化过程必将进一步加速，若不采取积极的预防措施，湖区的“三废”污染将进一步加重。为保护湖垸生态环境，促进湖垸的可持续利用，应采取以下对策：加强对洞庭湖环境生态的监测与管理，加大“三废”治理力度，“关、停、并、转”一批低效益、高污染的企业，特别是小型造纸厂及小型有色冶炼厂。