洞庭湖区水生态研究综述.doc

洞庭湖区水生态研究综述 李航 （长沙理工大学水利工程学院，长沙 410114 ） 摘要：洞庭湖是中国第二大淡水湖，为湖南省第一大湖，位居全国五大淡水湖的第二位，有调节江河径流、沟通航运、繁衍水产和改善生态环境等多种功能。随着国民经济的迅速发展、人口的增长、泥沙的淤积和围湖筑垸及大量污染物排入湖内等自然和人为因素 的影响湖泊本身已面临着诸多水环境问题。因此，应建全可持续利用的管理体系，建立资源可持续利用的最佳模式，规范有关法律体系，以及树立正确的资源利用意识来保护湖区水生态环境。1 洞庭湖区概况 洞庭湖为中国五大淡水湖之一，是长江中游重要吞吐湖泊，也是中国著名的旅游风景名胜区。洞庭湖之名，始于春秋、战国时期，因湖中洞庭山（即今君山）而得名，并沿延用至今。湖区位于长江中下游下荆江南岸，介于北纬28303020，东经1104011310，面积2820平方千米，号称“八百里洞庭”。 洞庭湖由东、西、南洞庭湖和大通湖四个较大的湖泊组成。湖内水产丰富，航运便利。现是长江流域最重要的集水、蓄洪湖盆。湖区土质肥沃，气候温和，雨量充沛，自然资源丰富，是我国重要的商品粮、淡水鱼、棉、麻生产基地。湖区年均温16.417，1月3.84.5，绝对最低温-18.1（临湘1969年1月31日）。7月29左右，绝对最高温43.6（益阳）。无霜期258275天。年降水量11001400毫米，由外围山丘向内部平原减少。46月降雨占年总降水量50%以上，多为大雨和暴雨；若遇各水洪峰齐集，易成洪、涝、渍灾。生物资源有鲤鱼、青鱼、草鱼、鲢鱼、鲫鱼、鳊鱼、鲂鱼、龟和鳖、中华鲟、鲥鱼、银鱼、鳗鱼等。2洞庭湖生态环境演变 2 . 1泥沙淤积严重, 湖泊萎缩 由于泥沙淤积和人为围湖造田等原因, 洞庭湖近100年来湖泊面积和容积大幅度减小。洞庭湖区多年平均入湖沙量为1.7302亿 t ,同期由城陵矶输出0.4664亿t ,年淤积泥沙1.2638亿t ,19511996年全湖累计平均淤积约1.114 m。泥沙的淤积,致使洞庭湖区面积和容积急剧减少 。1825年洞庭湖区面积为6000km2,到1949年湖面减少到4350km2,1995年已减少至2625km2,1949年以来减小了40%。 洞庭湖区容积由1949 年的293亿m3减少至1995年167亿m3,约减少了43%。 2 . 2生态系统调蓄功能下降, 洪涝灾害频繁 洞庭湖区容积在解放初期约为293亿m3,到1995年减至167 亿m3,大片的天然湿地转化为人工湿地, 湖泊调蓄功能严重下降, 湖区洪涝灾害频繁发生 。据统计, 1950 1999 年,湖区共发生洪涝灾害 39 次, 给国家和人民造成了重大的财产和经济损失 。 2 . 3湖泊水质污染呈加重趋势, 氮磷浓度越来越高 从总体来看, 洞庭湖近 10 年来水质污染呈加重趋势 。1990 年、1996 年、1999年洞庭湖水质平均综合指数分别为0.3465, 0 .4802,0.5869,水质污染逐渐加重。水质指数总体呈上升趋势的项目主要总磷、总氮 、高锰酸盐指数 、BOD 5 、铜 、铅等,其中总磷的指数增加最多,从0.55增加到4.42, 高达7.04倍;洞庭湖区水域内营养物质积累过多。1990 年全湖富营养化综合评分为 41 .6, 为贫中营养型; 1999 年综合评分达57.4,为中富营养型 。 洞庭湖区工业废水年排放量虽然有所减少, 但局部污染仍然严重。1995 年湖区工业废水年排放量40 万t 以上的企业42 家, 总量达 2.27 亿t。1999 年湖区主要工业企业共计 100家, 年工业废水排放量2.0046亿t。大量工业 “三废”的排放, 使得一些局部区域污染严重 。 洞庭湖区农药、化肥的污染不容忽视 。 1985 年 、 1993 年 、1999 年湖区农药的施用量分别为1 .95万t、1.51万t 、1.71万t ,施用量变化不大.湖区化肥的施用量逐年增加,1985年、1993 年、1999 年分别为 106 .3万t、167 .7万 t 、183 .1万t 。施用的大量农药、化肥有 50% 90% 的流失, 随地表径流进入湖泊, 对洞庭湖的生态环境造成威胁 。 2 . 4湿地规模大, 面积不断变化洞庭湖湿地被世界基金会列为全球重要湿地, 其面积占我国湿地的6.5%。洞庭湖丰水季节水域面积达2625km2,枯水季节为990km2，湖水消落区占全湖的50% 以上 。南 、西洞庭湖呈现出典型的湿地景观。洞庭湖湿地面积因泥沙淤积和围垦的影响,不断发生变化 1946年, 根据调查洞庭湖洲土面积为17.91万hm2(枯水位时) , 1961 年因围垦, 洲土面积减少到14.24万hm2, 1970 年洲土面积上升到 15 .77 万 hm2,1983年达到 18 .06万hm2。2000 年洲土面积约 20 .78万hm2,其中湖草滩占42.5% , 荻 、芦滩32 . 65% , 白泥滩14 . 91% , 其它占9 . 93%。2 . 5生态环境稳定条件改变, 动植物生存受到影响“四水” 中上游兴建了大量的梯级水利水电工程, 加之江河 、 湖泊岸边人工化严重, 完整的由陆地植物于浮游水生植物结构的水陆交错带被水利工程建设大大简化, 原有生态系统的物质循环和能量流动被打破, 生态功能稳定性下降, 潜在着对生态环境的长期影响 。 梯级开发使得天然水体被人为分割, 水生水体系统的破碎度增加, 水生物种的通道被阻断,改变了物种活动的栖息场所, 导致物种数量的减少。再加上环境的污染和过度的猎取, 以及对繁殖区的保护不力，近 20 多年来水生动物种群数量已大幅度衰退,一些本来就少的哺乳类如白暨豚已濒临灭绝的边缘。 在20 世纪50 60 年代, 湿地水生物种芡实、香蒲、黑之棱、泽泻、水车前等曾十分常见, 而现在种群数量明显减少, 个别物种已很少见 。 2 . 6三峡工程对洞庭湖生态环境的影响三峡工程运行后洞庭湖湖内湿地泥沙发育的总体趋势是: 三口入湖三角洲发育大为减缓, 但仍将缓慢进行。入湖泥沙来自 “三口” 的虽然减少, 加上沅水输沙量为“四水”之首,泥沙的来向仍然是以北、西为主。但强度比三峡工程前弱得多, 相对来说, “四水” 来水来沙加强 。 原来水沙向东 、 向南挤压的势头得到抑制, 南部泥沙淤积的强度加大, 资水三角洲和沅水三角洲得以发育, 因此, 工程运行后, 洞庭湖湿地发育的格局将被打破。三峡工程也将影响洞庭湖湿地植物的生长与资源分布。当非汛期时，湖区水位大幅度下降, 使得苔草草甸提前出露或降低地下水位, 会使地势低于苔草分布的那些洲滩提前露出水面, 使低位洲滩下部水生植物生长地和洲浃季节性沼泽地干涸, 造成沼生和水生植物的枯黄, 特别是候鸟食源的沉水植物的死亡 。 三峡工程运行后, 洞庭湖鱼类资源的生存环境遭到破坏。汛期水位的大幅度升高, 位于苔草草滩的淹水深度加大,洲滩被淹没, 但又没有完全被淹没。这样,某些鱼类的产卵繁殖场地被破坏。长江上游鱼类产卵场被拦截在三峡库内,中游产卵场因建坝后洪峰低平、水温恢复滞后、鱼的繁殖期受到抑制,鱼苗成活率低, 进入洞庭湖的鱼苗数量减少; 加之四水上游大量水库的修建,影响部分产卵场, 四大家鱼将会受到严重影响。同时,影响海湖洄游,引起天然渔场减产 。三峡工程将使洞庭湖珍稀候鸟的食源减少,栖息地环境发生改变。10月水位提前下降, 低位洲滩提前露出,使得珍稀候鸟迁徙期与食物显露期错位,给候鸟的取食带来了困难。同时缩小了珍稀候鸟的夜宿场地, 也因部分洲滩提前出露而人类通过放牧、垦地等活动加剧了湿地的干扰,使得候鸟活动范围缩小,栖息地隐避度降低,觅食场所更换。 3. 生态保护工作现状 主要成就2 . 1 . 1 完成了洞庭湖国家级生态功能保护区的规划编制工作 2000 年 11 月国务院发布的 全国生态环境保护纲要 中提出 ,在江河源头区 、 重要水源涵养区 、 水土保持的重点预防保护区和重点监督区 、 江河洪水调蓄区等建立生态功能保护区 , 这是我国可持续发展过程中一项重大的战略举措 。 鉴于洞庭湖在长江流域调蓄滞洪 、 减轻自然灾害 、 确保长江生态安全以及生物多样性保护方面的重要作用 , 国家将洞庭湖列入了首批 10 个国家级生态功能保护区之一 。2000年湖南省人民政府正式向国家环保总局提出申请 ,2001 年 3 月国家环保总局批准洞庭湖为首批 10 个国家级生态功能保护区建设试点之一 。目前 , 已完成洞庭湖生态功能保护区规划编制 , 省政府已正式向国务院上报待批 。 2 . 1 . 2 加快了退田还湖、 湿地恢复工程的进程 到 2002 年底 , 洞庭湖区 4 期平垸行洪 、 退田还湖 、 移民建镇工程已全部完成 ,平退总面积 778 km2。在此基础上 , 继续实施 “4350 工程” , 计划恢复到解放初期湖泊面积4 350 km2的景象 。 为了巩固江湖洪水治理成果 ,保护洞庭湖主导生态服务功能 ,加强退田还湖 、 湿地生态恢复与重建的管理 ,省政府在向国家提交的洞庭湖国家级生态功能保护区建设规划中 ,将退田还湖、湿地生态恢复与治理工程作为一期建设项目进行立项申报 。 2 。1 3 进一步加大了污染治理力度 洞庭湖的环境污染对湿地生态资源的破坏较大 ,为此 ,湖南省环保局按照省委 、 省政府以及国家环保总局的要求 ,在湖区各市县的支持下 ,主要抓了以下几个方面的工作 : 狠抓工业污染源治理 。据湖南省环保局 2001 年环境统计年报的统计 , 截至 2000 年 , 湖区工业废水处理率为 8015 % , 工业废水排放达标率为 5416 %。湖区 2000 年削减 C O D 3134 万 t ,悬浮物 2137 万 t ,硫化物 210 t ,石油类 158 t ,82 t ,氰化物 5 t 。 加快城镇污水处理设施建设步伐。 常德日处理1 5 万 t 生活污水处理厂已于 2 0 0 1 年竣工营运 , 岳阳1 7 万 t , 临湘 6 万 t和益阳 1 0 万 t 污水处理厂都处在建设和报批之中。2 . 2 存在的问题2 . 2 . 1 部门之间各自为政 ,条块分割 洞庭湖湿地的生态环境保护工作涉及多个部门和地市 ,各部门和地方政府出于自身利益考虑 ,在管理过程中职责交叉 ,常形成管理的混乱局面和死角 ,生态保护效果不明显 ,进展不顺利 ; 在对生态资源的开发利用方面 ,部门或地方规划往往不能很好地服从于经济发展的长远战略利益 , 并诱发急功近利的经济行为 ,导致资源的过度开发利用 ,造成生态环境的破坏 。2 . 2 . 2 生物多样性保护力度尚待加强 洞庭湖区目前已建立了 5 个湿地类型自然保护区 ,但仍存在有法不依、 执法不严的现象 ,使用非法渔具以及乱捕、 滥杀野生动物行为仍未得到根本控制 , 一些珍贵鸟类、 鱼类不时遭到捕杀 ,甚至在禁渔期也有捕鱼现象5 。 洞庭湖的珍稀水生哺乳动物白鳍豚 ,由于生态环境的破坏和人为的干扰 , 目前已经极度濒危6 。 2 . 2 . 3 湖区环境污染问题仍较突出 随着湖区经济的发展和人口数量的增加 , 产生大量的工业 、 生活污水及垃圾 ,这些污染物直排入周围环境 ,造成沿湖局部水体污染严重 。据洞庭湖环境监测站 2000 年的监测 ,沿湖的蒋家嘴镇附近约长1 km ,宽 100 m 的范围内 ,C O D 平均为 22184 m g/ L ,几乎未发现任何大型底栖无脊椎动物 , 水生态的变化严重影响周围生态环境质量 。 3 对策与建议 1. 强化洞庭湖国家级生态功能保护区的建设和管理 ,建立统一管理机构 。 根据国务院印发的 全国生态环境保护纲要 的精神 ,必须强化洞庭湖国家级生态功能保护区的建设和管理 。 省政府组建统一的管理机构 ,以协调各地 ( 市) 、 县和各部门的行动 ,实现区域生态保护工作的有序和有为 。2.建立保护区系统 。 建立自然保护区 。依洞庭湖景观生态群落的结构和特征以及保护对象和保护级别 ,建立珍稀鸟类 、 珍稀濒危水生动物栖息与繁衍地以及湿地景观等自然保护区 , 对洞庭湖物种基因功能和湿地景观生态实施特殊保护 。同时 , 加强和完善保护区的基础建设和管护能力 。 建立双退堤垸生态功能恢复保护区 。 依双退 ( 退人退耕) 堤垸的不同类型和具体位置 , 结合洞庭湖国家级生态功能保护区建设 ,采取严格监管措施 ,建立生态功能恢复保护区 ,切实巩固退田还湖 、 平垸行洪的洪水治理成果 。 视双退堤垸的不同情况 , 有针对性地采取工程措施 ,引种或栽培洞庭湖本地产湿生 、 水生动植物 ,贯通生态通道 ,加快和促进双退堤垸的湿地生态恢复进程 。 3.重视移民建镇生态环境保护 ,强化城镇污染综合治理 。针对洞庭湖 “4350 工程” 规划实施的移民建镇方案 ,在移民建镇规划和实施过程中 ,强化城镇污水的集中治理和固体废弃物的有效处理 , 禁止城镇生活污水和垃圾下河 ( 湖) 以及随处乱排 、 乱堆和乱放等现象 ,控制和治理移民建镇后产生新的污染 。 对于小城镇 ,鼓励发展 “ 田园式” 生