中国湖泊生态环境丛书:中国湖泊生态环境研究报告
转载自赛杰奥公号(2023年10月26日)
《中国湖泊生态环境研究报告》
中国科学院南京地理与湖泊研究所 编著
湖泊是地表系统中的重要地理单元,是在特定地貌和气候环境条件下以流域水文过程及其驱动的物质迁移转化过程共同作用形成的“湖盆、湖水、水体所含物质以及水生生物共同构成的自然综合体”。全球湖泊面积约446万km2,占陆地面积的3%;我国大于1km2的天然湖泊2670个,总面积80662 km2(据2020年数据统计),占我国国土面积少于1%。虽然湖泊面积及其在陆地中占比都非常有限,但人类自聚居以来生存和发展就与湖泊密切相关,大湖周边往往是人类文明的发祥地。无论早期的农业繁荣,还是当今的全球城市化、工业化,大多傍水而生、因湖而兴。事实上,即使进入了21世纪,经济社会发展对湖泊的依赖也并未减少。湖泊提供了清洁的水源、丰富的水产品、靓丽的景色,为满足人类物质和精神需求提供了重要的生态服务,在区域水资源安全保障、防洪抗旱和经济社会发展等方面发挥着不可替代的作用。
湖泊与流域是相互联系、相互作用的两个主体,流域是湖泊的源,湖泊是流域的汇,湖泊的生态环境状况深受流域过程的影响。在自然环境背景下,湖泊生态环境的变化是相对缓慢的,短期内不会产生突变。然而,在人类活动的强烈影响下,湖泊环境和生态系统会产生快速而深刻的变化。美国科普作家丹·伊根在描述北美五大湖兴衰时写道,“这是一片被20世纪中期大规模工业污染的水域,因处于无氧的状态而被宣告死亡,大量易燃化学品和油类的积聚使其窒息。”除了严重的工业污染,还有大湖周边农业源大量排放的影响,由化肥带来的氮、磷和杀虫剂、除草剂等有机污染物不断排入大湖,既带来“寂静春天”的恐怖,也使得伊利湖藻类激增,成为“北美死海”。不难看出,即便是这样具有巨大环境容量的大湖,若不控制污染物的输入,也难逃退化的厄运。对于北美大湖而言,“所有的工业掠夺和肆意污染最终促使1972年具有里程碑意义的《清洁水法案》获得通过。”
我国的湖泊也同样经历着巨大的变化,其主要原因还是人类活动的干扰。水利工程建设对湖泊水位调节起着决定性的作用,改变了河湖水系格局;大量的围垦使湖泊显著萎缩,破坏了水生生物的栖息环境;过度捕捞使重要鱼类等水产资源枯竭,并使生物多样性和生态系统功能发生显著变化;大量的污染物排放造成严重的富营养化,气候变化的影响使得上述变化更加复杂。20世纪50~70年代末,全国围垦湖泊面积合计超过1.3万km2,相当于五大淡水湖泊面积总和的1.3倍。如长江中下游湖群,由于围垦和淤积的影响,曾经的“八百里洞庭”已从20世纪40年代末期的4000km2缩减至2022年的2500km2;号称“千湖之省”的湖北,自中华人民共和国成立初期到现在,湖荡消失超过2/3,水面缩小了3/4;太湖流域也经历类似的变化,大量湖泊遭受围垦,20世纪50~80年代,太湖湖滩湿地围垦161km2,其中68%集中在东太湖周围。20世纪末以来,诸多湖泊夏季屡屡出现严重的蓝藻水华问题,2007年太湖蓝藻暴发造成的水危机震惊全国,这无疑是一记警钟,警示我们人-湖关系在持续地恶化。自此以后,国家对湖泊生态环境问题更加重视,围绕太湖、巢湖、滇池等重点湖泊开展了强有力的治理工作。迄今为止,在数以千亿元计的治理投入下,我国湖泊富营养化的趋势得到明显遏制,水质得到明显改善,湖泊生态系统健康状况也在逐步恢复。
从某种程度上说,如果湖泊环境是优良的、健康的,说明该区域的生态环境总体是好的;反之,如果湖泊出现了严重的生态环境问题,则问题的根源必然来自其所在的流域或区域。虽然我国湖泊治理力度不断加大,但现阶段湖泊的生态环境问题依然普遍存在和突出,主要体现在四个方面。第一,湖泊富营养化没有得到根本缓解,“三湖”(太湖、巢湖、滇池)等标志性湖泊蓝藻水华问题严峻,湖泊水源地水质安全威胁依然存在。第二,湖泊水生植被退化严重,净化能力减弱,生态系统完整性受损。第三,水资源时空分布不均叠加气候变化与人类活动,引发东部地区湖泊洪旱灾害频发和干旱半干旱地区湖泊萎缩咸化。第四,暖湿化气候背景下青藏高原内流湖与高山冰湖快速扩张,灾害风险显著增加。
党的十八大以来,习近平总书记从生态文明建设的整体视野提出“山水林田湖草沙是生命共同体”的论断,强调“统筹山水林田湖草沙系统治理”。习近平总书记对湖泊生态环境问题非常关注,先后到洱海、洞庭湖、查干湖、滇池、巢湖、丹江口水库和青海湖等实地考察调研,也多次强调了对太湖和内蒙古“一湖两海”(呼伦湖、乌梁素海、岱海)的生态综合治理,湖泊环境治理和生态修复已成为国家和各地政府的重要议程。在贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的思想指导下,湖泊生态环境的治理必须基于系统的观点,将湖泊和流域作为一个整体,标本兼治,统筹区域经济社会发展。
湖泊治理的科学基础是基于对湖泊生态环境状况及其问题的深入了解和成因机制揭示,我国不同区域的湖泊面临的生态环境问题差异显著,但迄今为止,不同区域湖泊的生态环境一直缺乏系统的监测与科学精准的诊断。虽然生态环境和水利等部门从不同的侧面,对湖泊等地表水体就水质等参数基于常规监测进行过一定的比较,但对全国湖泊以及典型湖泊的长期系统研究仍然缺乏。从国际上来看,欧盟和美国环境保护局对以湖泊为代表的地表水体开展过较为系统的评估,为湖泊等水体的保护提供了依据,其相关评价指标、标准和评估方法也可为我们的工作提供一定的借鉴。
本文摘编自《中国湖泊生态环境研究报告》一书,有删减,图片来源于该书,标题为编者所加。