第一章 自然长江
第一节 流域
一、巨川初成
诗圣杜甫曾作七言绝句,其中两句云:
尔曹身与名俱灭,不废江河万古流。
——《戏为六绝句 其二》
唐人杜甫从人类历史视野,反观大江大河,以为万古长存,而今人站在地球46亿年历程的高度,可知江河不过为大地演变过程中的匆忙行者。
2.4亿年前,随着盘古大陆持续的板块分离运动,劳亚大陆(北方大陆)和瓦刚纳大陆(南方大陆)之间涌入大量海水,形成一片巨大的水域,这就是特提斯海(古地中海),今之地中海乃其残余。特提斯海发育在陆壳之上,并非真正的海洋。现今的长江流域所在地,彼时正没于这一片西部狭窄、东部辽阔的浅海之中。
1.95亿年前,印支造山运动引起我国西部地壳上升,特提斯海大规模西退,今长江上游所在地壳开始崭露头角,向西流入特提斯海的古长江雏形初现。
1.4亿年前,燕山运动进一步抬高青藏高原,令特提斯海继续退缩,今长江中下游的大别山、巫山等山脉逐渐隆起。
1亿年前,冈底斯板块的北移导致四川盆地缓慢抬升,云梦、洞庭盆地沉降。以三峡地区为分水岭,相背而流的东、西古长江各自形成,西江流入四川盆地的巴蜀湖,东江流入云梦、洞庭盆地的湘鄂湖。
4000万~3000万年前的喜马拉雅造山运动,形成喜马拉雅山脉,特提斯海消退,于2000万~1000万年前完全消失,今长江上游地区急剧抬升,中下游地区也和缓爬升,奠定了今日长江流域阶梯式东西分异的格局。
300万年前,喜马拉雅山脉再度强烈隆起,进一步抬高今长江上游地区。早更新世(300万~100万年前),长江仍处分段状态,大致分为古金沙江、宜宾—宜昌段古长江和湖口以下段古长江三部分。
120万年前,昆黄运动令西部山地隆起,并逐渐形成高原冰冻圈。至末次间冰期(13万年前),气候变暖,冰川加速消融,河川径流陡增,终于切穿巫峡,贯通东西,形成如今的东流水系。
二、地理状貌
长江是一条舞动的巨龙,自青藏高原唐古拉山脉各拉丹冬雪山蜿蜒东下,一路横穿中华大地中部,汇纳众水,注入东海,全长6300余千米,仅次于尼罗河和亚马孙河,是世界第三长河(见图1-1-1)。由其干支流编织的庞大水网,散布在北纬24度30分~35度45分、东经90度33分~122度25分的广阔区域,东西直线距离达3219千米以上,南北宽度一般可达966千米(除江源及三角洲地区外),流域面积达180万平方千米,几乎占中国陆地总面积的1/5。长江养育5亿多人口,蕴含着丰富的页岩气、锰、钒、钛、钨、锡、锑、稀土、锂、磷等矿产资源。
图1-1-1 长江流域示意图
长江是中国水量最丰富的河流,多年平均年径流量约为9600亿立方米,占全国河流年径流量的36%,是黄河的20倍,仅次于亚马孙河与刚果河,居世界第三位;水能蕴藏量为2.68亿千瓦,占全国水能蕴藏量的40%,其中可开发量为1.97亿千瓦,占全国可开发量的53.4%,仅次于刚果河与亚马孙河,也居世界第三位。长江各级支流约有7000条,其中通航河流共有3600条。截至2015年底,长江干支流水系通航里程达6.5万千米,占全国内河通航总里程(12.7万千米)的51%,其干线货运量自2005年以来一直居于世界首位。长江是世界上运量最大、通航最繁忙的河流。
在长江的各大支流中,流域面积在8万平方千米以上的有8条,分别是上游的雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江以及中游的湘江、沅江、汉江、赣江,其中长度以汉江为最,流域面积以嘉陵江为最,流量以岷江为最(见表1-1-1)。
表1-1-1 流域面积大于8万平方千米的支流概况
(续表)
长江流域还拥有总面积约2万平方千米的湖泊,我国五大淡水湖中的四座——鄱阳湖、洞庭湖、太湖和巢湖——皆位于长江中下游地区(见表1-1-2)。
表1-1-2 长江流域主要湖泊的特性
北纬30度线横贯,是长江流域的一大特色(见图1-1-2)。受制于副热带高压,北纬30度线附近多为干旱少雨地带。但长江流域较为特殊,其西部横断山脉、青藏高原的崛起,将来自太平洋的温暖湿润的东南季风拦在其东面,使长江流域成为北纬30度线附近不可多得的雨量充沛地带,全流域年平均降水量达1126.7毫米,拥有丰富的水热资源供应,具备较大的文明发展潜力。
图1-1-2 北纬30度线横贯尼罗河、两河、印度河与长江示意图
长江自西向东横跨中国第一、二、三级阶梯,整个流域分上、中、下游,以湖北宜昌与江西湖口为分界点,上、中、下游的长度分别为4504千米、955千米和938千米,流域面积分别为100万、68万和12万平方千米,各河段地理环境差异较大。长江流域土地宽广,山地、高原和丘陵约占全流域总面积的84.7%,平原占11.3%,河流、湖泊等水面占4%。其中,长江的上游地区横跨第一、二级阶梯,地形以高原和山脉为主,一般海拔为500~5000米(其中一级阶梯的一般海拔为3500~5000米,中间过渡带的一般海拔为2000~3500米,二级阶梯的一般海拔为500~2000米),坡陡流急,不便航行,滑坡、崩塌、泥石流等灾害多发。中下游地区则以第三阶梯为主,流域内的地貌类型众多,以丘陵和平原为主,水流平缓。
长江流域大部分地区为亚热带季风气候区,气候温暖湿润;金沙江石鼓—雅砻江洼里—大渡河康定一线以北、海拔3000米以上的整个高原地区则为高原气候区,内部区划复杂,气候差异较大。
长江流域的降水呈由西北向东南递增的趋势。除江源区年平均降水量仅为250~500毫米之外,大部分区间的年平均降水量为800~1600毫米。由于季风进退的时空差异,各地雨季的开始有先后之别,鄱阳湖、洞庭湖水系开始于3~4月,随之逐渐向西北移动,10月以后,全流域雨季结束。由于受到季风带来的丰沛降水的影响,长江流域每年的汛期长达半年。通常在每年5月,干支流水量明显增大;7月、8月,洪水形成;10月,洪水逐渐消退。
长江流域因地域跨度大,气候类型多样,地形复杂,以及人类活动的作用,发育了森林、草地、灌丛、湿地、荒漠以及农田、城市等多种生态系统类型,孕育了丰富的生物类群,拥有14000余种高等植物,其中重要保护植物有574种,如石斛、天麻、金萼杜鹃、冷杉、油松、翠柏、楠木等;拥有400余种鱼类,其中纯淡水鱼类有360种左右,淡水鱼类之多居全国各水系之首,约占全国淡水鱼类种类数的1/3,其中156种为长江特有鱼类,如中华鲟、白鲟、达氏鲟、胭脂鱼、长薄鳅、川陕哲罗鲑、岩原鲤等;拥有145种两栖动物,约占全国两栖动物种类数的45%,其中重要保护两栖动物有55种,如大齿蟾、凹耳蛙、中国瘰螈、盐源山溪鲵等;拥有166种爬行动物,其中重要保护爬行动物有87种,如乌梢蛇、乡城竹叶青蛇、太白壁虎、青海沙蜥、斑鳖、扬子鳄等;拥有762种鸟类,约占全国鸟类总数的62%,其中重要保护鸟类有153种,如峨眉柳莺、红腹山雀、蓝马鸡、四川林鸮、鸳鸯等;拥有280种哺乳动物,其中重要保护哺乳动物有146种,如长江江豚、中华竹鼠、雪豹、大熊猫、野牦牛、藏羚羊、梅花鹿等。