1.2 近现代长江中下游湖泊环境变化
(1)淤积
长江中下游地区湖泊多为吞吐型湖泊,与大江大河相贯通,入湖河流所携带的泥沙直接影响了湖泊的演化。长期以来,由于人类活动的影响,长江泥沙日渐增多,使得沿江的湖泊逐渐萎缩与消亡。以洞庭湖为例,明末清初洞庭湖面积约6000 km2,而到了1995年,湖泊面积缩小至2625 km2。近千年来,由于人类活动的影响,长江流域得到一定的开发,促进了沿江经济的发展,但通过毁林开荒也导致了流域内生态环境的破坏。自明清以来,长江中下游地区人口剧增,流域内由于耕地面积有限,人们为了谋生而烧山毁林,导致山区水土流失,致使湖泊河流严重淤积,最终使得湖泊面积减少。此外,由于湖泊淤积围垦,湖泊面积不断减少,使得湖泊的调蓄功能也不断下降,汛期时,流域内人们也遭受了洪涝之灾。
泥沙淤积是长江下游湖区的显著特征。在湖泊自然演变过程中,泥沙主要由入湖地表径流携带入湖。对于尚未建立闸控制水位的湖泊,长江及其支流对湖泊泥沙淤积影响最为显著,并且不同湖泊之间存在显著的差异。例如,1950年至1970年间的洞庭湖的多年平均淤积量是鄱阳湖多年平均淤积量的13倍多(杨锡臣等,1982)。洞庭湖接纳长江荆江段的松滋、藕池、太平三口,以及湖南湘、资、沅、澧四水,经湖泊调蓄后于湖口城陵矶泄入长江,洞庭湖的水沙与长江的水沙息息相关。一些水利工程的修建则人为地改变了长江对湖泊泥沙淤积的影响,例如李景保等(2011)对长江三峡蓄水运用水沙实测资料的分析表明,荆江三口分流分沙比由18.5%、21.4%分别减少至11.7%、13.6%,导致三口占入湖总径流量、总输沙量比重依次由41.5%、82.9%减少至21.6%、58.5%。多年平均入湖水沙量分别减少了531×108 m3、4715×104 t,湖盆泥沙淤积率由70.4%减少至39.5%,递减幅度达到30.9%。西、南、东洞庭湖多年平均水位分别降低了1.23 m、1.45 m、1.88 m。湖盆冲刷量大于淤积量,淤积泥沙颗粒趋于细化,西洞庭湖区与东南洞庭湖区的泥沙输出比均呈同步增大趋势。
(2)污染
自长江中游至下游地区,由于经济发展水平存在差异,工农业发展不均衡,长江中下游大小类型的湖泊污染状况、淤积程度以及富营养化水平还存在明显差异。例如邴海健等(2010)针对太白湖、巢湖、龙感湖以及西氿湖的重金属的分析表明,太白湖和巢湖沉积物重金属污染以及潜在生态风险自1965年以来一直在加重,而龙感湖和西氿沉积物在表层有下降的趋势。巢湖和西氿流域内城市化、工业化发展迅速,人类活动导致大量重金属进入湖泊,给湖泊带来明显的污染;而龙感湖和太白湖流域人类活动主要以农业活动为主,人类活动对重金属的贡献相对较小。这种差异与各个湖泊流域内人类活动的方式和强度密切相关。
2001年到2003年间的调查数据表明,长江中下游地区已经没有贫营养水平的湖泊,并且超过三分之一的湖泊属于富营养化或重度富营养化状态(Yang et al.,2008;Qin et al.,2013)。水产养殖业极易造成氮磷元素在湖泊沉积物中的富集,长江中下游地区多数小湖水产养殖面积在不断扩大,水体营养水平不断增加。此外,20世纪70年代以来,工业化和城市化的进程加快,城市污染物和工业废水、废物甚至废气的排放增加均对湖泊环境造成恶劣影响。沿江两岸,金属矿产资源丰富,例如钨、锑、铜、铅、锌等各类有色金属矿产分布广泛,江西大余的钨、湖南冷水江的锑,都是闻名世界的矿藏。江西德兴、安徽铜陵和湖北大冶的铜,湖南水口山的铅锌均储量丰富。
(3)生态环境恶化
在人类活动的影响下,长江中下游绝大多数湖泊正面临着严重的生态环境恶化问题,例如区域内湖泊面积不断缩小,导致湖泊调蓄功能不断降低,湖区洪涝灾害日益严重。长江中下游湖泊大规模的围湖造田活动大多开始于20世纪50年代,这与多数湖泊受到加剧的人类活动的干扰增加的开始时间相近。20世纪60年代初期,巢湖与太白湖主要入湖河流上游地区水库的建成投入使用,对入湖泥沙起到调蓄作用,使得沉积速率降低;20世纪70年代末期、80年代中期以来,巢湖与太白湖呈现较高的沉积速率,主要反映了流域农业发展等人类活动的影响;1991年与1999年洪水事件在沉积物中也有明显的表现(刘恩峰等,2009)。
过度捕捞和养殖渔业的发展使得长江中下游鱼类多样性也受到了极大损害。2002年7月至2003年4月,胡军华、张春兰、胡慧建(2008)对长江中游6个湖泊(西洞庭湖、黄盖湖、西凉湖、斧头湖、涨渡湖和赤湖)进行实地调查,分析了各湖泊不同时期鱼类物种多样性结构及变化,结果表明,6个湖泊的鱼类物种数均有不同程度下降,但西洞庭湖损失的物种数最少;从各科减少的物种数来看,鲤科减少最多,为7~27种,其次是鳅科和鮠科。长江中游湖泊的野生鱼类资源已经严重衰退,当前急需采取有效措施保护野生鱼类。毛志刚等(2011)于2009—2010年利用拖网等网具对太湖的鱼类资源进行了调查,结果表明该次调查共采获鱼类50种,隶属10目15科40属,其中鲤形目种类最多,占总数的68%。鱼类生态类型以湖泊定居性种类为主,群落优势种为湖鲚(Coilia ectenes taihuensis)、间下鱵(Hyporhamphus intermedius)和陈氏短吻银鱼(Salangichthys jordani)等小型鱼类。与历史资料相比,太湖鱼类的物种数量下降,优势种组成发生较大变化,鱼类群落中体质量小于30 g的小型鱼类占绝对优势,渔业资源小型化趋势明显。由于过度捕捞和湖泊环境恶化,鱼类群落生物多样性指数均表现偏低。长江中下游湖泊湿地还是350多种鸟类、600多种水生和湿生植物和400多种鱼类的水生动物以及麋鹿等珍稀物种栖息地,这些物种的生存大都依赖于湖泊湿地系统结构的完整性,然而由于江湖阻隔,长江中下游区域湖泊湿地水文情势变化,湖泊涨落区、浅滩等多种类型湿地逐渐消失,生境变得单一化,野生生物物种和数量均在不断减少(杨桂山等,2010)。
长江中下游地区是我国的经济重地,也是我国具有重要意义的战略水源地,流域内经济高速发展,湖泊大规模开发利用,引起了一系列的负面环境效应。湖泊湿地生态系统遭受严重破坏,湖泊的自我调节和自我恢复功能逐步下降,严重威胁长江水系的生态平衡,影响了长江中下游流域内经济的可持续发展,加强长江中下游地区湖泊湿地的生态保护,采取积极有效的措施刻不容缓。