2.2 鄱阳湖湿地生态环境问题
伴随着全球气候变化和水利工程建设、围湖造田、过度捕捞等人类活动的增强,鄱阳湖湿地在一段时期内遭到了严重破坏,生态平衡受到威胁。自20世纪50年代起,鄱阳湖流域严重的水土流失导致河道淤积、湖底抬高、调洪蓄水能力下降,洪涝灾害对长江中下游地区产生的威胁不断加重。同时,鄱阳湖湿地面积不断萎缩,原有部分湿地被大量泥沙覆盖导致生产力下降,动植物生存环境不断恶化,引起一些水生、湿生和沼生植物退化或消失,鱼类、鸟类资源大量减少。此外,鄱阳湖地区传统的农业生产造成农药、化肥、有机物、激素、固体废物等污染物质流入湖泊,加之生活污水和工业生产废水向水体的大量排放,使鄱阳湖部分湖区出现一定程度的富营养化现象(曾南京、文思标,2008)。目前来看,鄱阳湖湿地正面临着一系列的生态环境问题,具体表现在旱涝灾害多发、水环境恶化和生物多样性减少等方面(梁玉等,2011)。深入认识鄱阳湖湿地存在的问题及其成因,加强对鄱阳湖湿地的生态修复和保护已刻不容缓。
2.2.1 江湖关系改变,旱涝灾害频发
鄱阳湖与长江之间的相互作用被称为江湖关系。近年来,在自然演变和人类干扰的影响下,长江干流来水条件发生较大改变,干流冲刷明显,同流量下水位下降,导致长江对鄱阳湖的顶托作用减弱,鄱阳湖原来的水量下泻吞吐平衡被打破,形成新的江湖关系。水沙关系是江湖关系的核心(刘志刚、倪兆奎,2015;王容等,2020;夏少霞等,2016)。
鄱阳湖出、入湖泥沙量在不同时期差异非常显著。20世纪90年代以前,鄱阳湖流域水土流失较为严重,“五河”入湖泥沙量呈增加趋势,且远大于湖口的出湖泥沙量,湖体总体表现为淤积,引起湖泊容积减小,洪水调蓄作用下降,加大了湖区洪涝灾害的发生风险;20世纪90年代以后,鄱阳湖流域上游水土流失得到一定程度的治理,同时进行了大规模的河流梯级开发,赣江万安水库、修水柘林水库等水利工程的建成,拦蓄了大量下泄泥沙,使鄱阳湖入湖泥沙量和淤积量出现大幅减少;特别是在1998年长江流域发生大洪水后,鄱阳湖区实行了大规模的退田还湖、移民建镇工程,加之湖区采砂活动以及航道整治等因素的影响,虽然鄱阳湖出湖泥沙量大于入湖泥沙量,容积有所扩大,调蓄功能得到一定恢复,但湖区洪涝灾害的威胁仍然较为严重。
长江干流的水文情势对鄱阳湖区旱涝灾害的发生具有重要影响。长江与鄱阳湖的水力联系主要表现在两个方面:一是长江对鄱阳湖的作用,主要是倒灌和顶托作用,二是鄱阳湖对长江径流的调蓄作用。20世纪70年代以来,鄱阳湖多次出现洪灾和旱灾,尤其是洪灾的频数和强度显著增加。研究发现,江湖关系的改变是鄱阳湖近年来旱涝灾害频发的一大原因(钟业喜、刘影,2003)。在强降雨期间,长江径流量增加,水位升高,对鄱阳湖产生倒灌或顶托作用,大量江水进入鄱阳湖,使湖区水位升高,易引发洪涝灾害;而在长江进入低水位期,尤其是三峡蓄水期间,这时鄱阳湖流入长江水量增加,湖泊水位下降加快,易引发秋季旱灾。
2.2.2 污染加剧,水环境质量下降
21世纪以来,江西省工农业生产发展迅速,城市化进程不断推进,大量污水、废物排入湖体,导致鄱阳湖水环境问题日益突出,水质呈持续下降趋势。造成鄱阳湖水环境质量下降的污染物主要分为两大类,一是常规污染物,二是重金属污染物。
湖区水文水质资料显示,1991—2000年鄱阳湖水质较好,基本维持在Ⅰ类和Ⅱ类水质标准;2000年以后,湖区Ⅰ~Ⅱ类水质标准的水域面积大幅度减少,Ⅲ类及以上水质标准的水域面积明显扩张(王圣瑞等,2013)。通过鄱阳湖水环境监测发现,水体的主要污染物质为总氮和总磷(余进祥等,2009),氮磷超标易引起水体出现富营养化,进而导致鄱阳湖湿地生态系统失衡。在鄱阳湖区,水体的污染程度存在着时空分异。从时间尺度来看,丰水期水质明显优于枯水期水质,丰水年水质要比其他年份略好(刘倩纯等,2013);从空间分布来看,鄱阳湖湖周氮磷浓度较高,湖中氮磷浓度相对较低,而且南部湖区的水质污染程度低于北部湖区(胡春华等,2010;王毛兰等,2008)。
监测结果显示,鄱阳湖水体及沉积物中存在多种重金属元素,包括Cu、Zn、As、Cr、Pb、Cd、Ni等,其中Cu、Zn、Pb等元素的含量呈现明显的上升趋势(李文明等,2014)。同常规污染物一样,鄱阳湖重金属污染物的浓度也存在着明显的时空分异,在时间上表现为枯水期高于丰水期,在空间上表现为湖区>入湖口>出湖口(李鸣、刘琪璟,2010)。伴随着工业化和城市化的发展,鄱阳湖水体富营养化和重金属含量超标的问题表现出进一步加剧的态势,这对鄱阳湖湿地生态系统的功能发挥造成了巨大的威胁。
鄱阳湖水环境质量下降是由多方面原因共同造成的,最主要的原因是进入湖体的污染物质增多,这些污染物质主要有两个来源,一是由鄱阳湖周边地区人类生产和生活活动产生的直接输入,二是由“五河”来水将流域上的污染物质携带入湖(李诒路,2015)。鄱阳湖区是我国重要的粮食主产区,传统农业发达,为提高农作物产量,获得更高的经济效益,农业生产过程中大量使用农药、化肥、激素、抗生素等化学物质,这些化学物质随着农田径流进入水体,造成鄱阳湖水质严重污染(曾南京、文思标,2008)。此外,湖区强烈的采砂活动使底泥中富集的污染物和营养盐释放出来,因此,人为扰动下的水体局部内源性污染也不容忽视。
鄱阳湖水质下降不仅与流域内污染物质的增加有关,也与鄱阳湖水体自净能力下降有着密切联系。早期鄱阳湖水量大、污染物质少,水体的自净能力较强,可以减缓甚至阻止水质恶化。近年来,湖泊面积、容积、入湖水量都有所减少,这在一定程度上削弱了鄱阳湖水体的自净稀释能力,加快了水环境质量的下降。
2.2.3 植被退化,生物多样性减少
20世纪80年代,鄱阳湖湿地植被总面积为2262km2,随着工业化和城市化的发展,湿地植被遭到不同程度的破坏,总面积减少了约600km2,不同植物种群分布面积变化趋势存在一定差异。研究发现,鄱阳湖沉水植物的分布面积呈现缩小趋势,苔草群落和芦苇群落的分布面积略有增加,虉草和蓼子草取代马来眼子菜成为优势物种(胡振鹏等,2015),鄱阳湖湿地植物丰富度和多样性有所减少,这种现象的出现是自然和人为因素共同影响的结果。一方面,鄱阳湖水文过程对植物生长有一定的节制作用。近年来,鄱阳湖水位波动加剧,秋季枯水期提前且逐渐常态化,洲滩出露时间较以往平均提前1~2个月,致使湖堤和湖岸的湿生植物向更低高程带下移,原湿生植物分布区逐渐演变为中生性草甸,同时水生植物和沼生植物也出现不同程度的减少(夏少霞等,2016)。另一方面,人为因素的干扰也是造成植被退化不可忽视的因素。20世纪90年代,鄱阳湖湿地进行了一些不合理的开发建设,无计划的大量养牛导致洲滩草场严重退化,大面积种植速生杨树加重了区域的水土流失,使鄱阳湖湿地生产力严重下降(詹春森等,2013)。而大规模的围湖造田、围湖养殖对湿地生态系统破坏性极大,导致部分对环境比较敏感的植物(如马来眼子菜、水车前草、微齿眼子菜等)面积大幅度减少,甚至消失,湿地植被群落退化严重,多样性降低。
进入21世纪,鄱阳湖枯水期提前并延长,洲滩出露面积增大,鱼类适宜生存的水域生境一再萎缩,加之人类不合理的捕捞行为,给鄱阳湖鱼类带来了极大的威胁(张堂林、李钟杰,2007)。鱼类种群结构已发生明显变化,渔获物小型化、单一性、低龄化、低质化现象凸显(黄晓平、龚雁,2007;陈晓玲等,2013)。统计资料显示,青鱼、草鱼、鲢鱼和鳙鱼“四大家鱼”在渔获物中所占比例降低;刀鲚等洄游性鱼类显著减少,现已非常少见;鲟鱼、鲥鱼、银鱼等珍稀鱼类已濒临灭绝。
鄱阳湖湿地是众多鸟类栖息、觅食和繁殖的重要场所,但近一二十年来,前来鄱阳湖湿地越冬的候鸟种类和数量明显减少。食物资源是影响候鸟迁徙的一个重要因素,每年10月至次年3月,数以万计的候鸟前来鄱阳湖湿地越冬,湖区丰盛的水草、汇集在湖滩和积水洼地的各类鱼虾以及软体动物等是候鸟的主要食物来源,但强烈的人为干扰导致湿地植物和鱼虾资源减少,以草类和鱼虾为食的候鸟则会因食物匮乏而寻找新的栖息地(程时长、卢兵,2002;刘成林等,2011)。总体而言,鄱阳湖湿地在过度放牧、围垦、采砂、工程建设等人类活动以及极端水文情势的共同影响下,湿地优越的自然资源条件被改变,鸟类的生存环境遭到严重破坏,从而造成湿地鸟类生物多样性的减少(廖奇志等,2009;陈炼钢等,2019)。