姜昊
摘要 太湖地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)文化的中心地區(qū)之一,對(duì)長(zhǎng)三角的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要作用,而太湖是其核心。對(duì)太湖湖區(qū)面積、湖區(qū)人口、湖區(qū)水環(huán)境和湖區(qū)生物多樣性等方面的資料進(jìn)行了歷史還原和整理,得到其各自的發(fā)展軌跡,并進(jìn)行了互比及因素之間的相關(guān)分析。結(jié)果表明:在整個(gè)歷史時(shí)期中,人口數(shù)量及人為作用方式的變化對(duì)太湖地區(qū)生態(tài)環(huán)境演變有著重要影響,而且影響力隨著時(shí)間推移有不斷變大趨勢(shì)。在這個(gè)基礎(chǔ)上,總結(jié)出太湖地區(qū)生態(tài)環(huán)境演變?nèi)藶轵?qū)動(dòng)的過(guò)程和模式,可為今后治理太湖生態(tài)環(huán)境提供理論基礎(chǔ)與思路。
關(guān)鍵詞 太湖;面積;人口;污染;生物多樣性;人為驅(qū)動(dòng)
中圖分類號(hào) S181.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼
A 文章編號(hào) 0517-6611(2014)27-09513-05
The HumanInduced Drive on the Development of Taihu Lake Ecoenvironment
JIANG Hao
(Hydro China Huadong Engineering Corporation, Hangzhou, Zhejiang 310012)
Abstract Lake Taihu catchment is an economic and cultural centre area of China, and it plays an important role of the sustainable development of Yangtze River Delta. Based on the historical rebuilding and coordination of the area, population, aquatic environment and biodiversity of Taihu Lake, we know how they were developed respectively. And then we compared these factors mutually to find the relationship between them. The result showed that in the long history of this area, the humaninduced driving has play an important role and the effect enhanced while years passed. Finally, we got the humaninduced mode and process which drives the ecological environment development, which provides us the practical possibility of humaninduced treatment of the Taihu Lake.
Key words Taihu Lake; Area; Population; Pollution; Biodiversity; Humaninduced driving
湖泊作為一種自然綜合體,對(duì)我國(guó)文明形成與發(fā)展有著重大影響,但也不可避免地受到人為因素的反作用[1]。從蠻荒到后工業(yè)時(shí)代,人類活動(dòng)對(duì)自然體的作用逐步加強(qiáng)[2]。
近年來(lái),對(duì)湖泊生態(tài)環(huán)境演變的人為驅(qū)動(dòng)有所報(bào)道,主要集中在湖區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化[3-8]、由富營(yíng)養(yǎng)化引發(fā)的生物量與種類變化[9-12],以及宋代與建國(guó)以來(lái)湖區(qū)面積及土地格局變化[13-17]等方面;但對(duì)湖區(qū)在更長(zhǎng)歷史時(shí)期的生態(tài)環(huán)境變遷的人為驅(qū)動(dòng)研究還未見(jiàn)報(bào)道。
因此,該研究在我國(guó)史料豐富且傳承有序的基礎(chǔ)上,以太湖為研究對(duì)象,從中國(guó)史籍中地理、人口、水利和農(nóng)業(yè),以及近幾十年來(lái)湖區(qū)面積、生物量、生物種類、流域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人口等數(shù)據(jù)和資料的分析入手,展示各歷史時(shí)期人類活動(dòng)對(duì)太湖生態(tài)環(huán)境的影響,探討太湖生態(tài)環(huán)境歷史變遷的人為驅(qū)動(dòng)機(jī)制;旨在為當(dāng)今太湖的合理利用及綜合治理提供參考。
1 研究區(qū)概況
太湖流域位于長(zhǎng)江三角洲南側(cè),西連天目山余脈的低山岳陵,東距東海不足百里,地跨江蘇、浙江、安徽與上海三省一市,以江浙為主[18]。流域地勢(shì)西高東低,大致以丹陽(yáng)-溧陽(yáng)-宜興-湖州-杭州一線為界,分平原與山地丘陵兩大部分。東部為太湖平原,是全流域的主體,約占太湖流域總面積的80%,河網(wǎng)密集,湖泊眾多,江河湖海相通;西側(cè)山地丘陵,構(gòu)成太湖流域的分水嶺,約占流域面積的20%[19]。太湖面積2 292 km2,為中國(guó)第三大淡水湖泊[1]。太湖流域地處北亞熱帶與中亞熱帶的過(guò)渡地帶,氣候溫和濕潤(rùn);土壤主要有潮土和水稻土[20]。該地區(qū)有陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生態(tài)系統(tǒng)及其過(guò)渡地帶,其中占主體的各類濕地具有很強(qiáng)的生態(tài)過(guò)濾功能,對(duì)于保護(hù)太湖生態(tài)環(huán)境和生物多樣性具有重要作用[21]。歷來(lái)對(duì)該地區(qū)的研究有很多分類方法,筆者采用行政區(qū)劃的劃分方法,研究范圍包括江蘇省的蘇州、無(wú)錫、常州三市以及浙江省的嘉興和湖州兩市。
太湖流域歷史悠久,文明發(fā)達(dá)。在環(huán)太湖區(qū)域的馬家浜、羅家角、崧澤、草鞋山、圩墩、良渚等200余處發(fā)現(xiàn)有新石器時(shí)代的文化遺存,最早的距今逾7 000 a,是中華文明發(fā)展較早的區(qū)域之一[1,22-23]。良渚文化時(shí)期(5~4 kaBP),該地區(qū)的社會(huì)文明已經(jīng)進(jìn)化到相當(dāng)高度,出現(xiàn)了早期社會(huì)分工和社會(huì)分化[22]。隨后,該區(qū)域出現(xiàn)了吸收中原文化元素的馬橋文化,意味著太湖地區(qū)與中原地區(qū)在那個(gè)時(shí)期就已經(jīng)有較深層次的交流[24]。該區(qū)域孕育了燦爛的吳文化[25],而漢末興起的江東士族一直到唐朝都有著重要的政治地位和文化地位[26-28]。中唐以來(lái),該地區(qū)更是成為整個(gè)中國(guó)最重要的經(jīng)濟(jì)中心之一[1,29]。與此同時(shí),以太湖地區(qū)為中心的南方學(xué)派在宋、明、清、民國(guó)都對(duì)中國(guó)的文化以及學(xué)術(shù)發(fā)展起著重大作用[30-33]。解放至今,該區(qū)域依舊是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的發(fā)達(dá)地帶,以不到全國(guó)0.4%的國(guó)土面積創(chuàng)造了約占全國(guó)1/8的國(guó)民生產(chǎn)總值,同時(shí)依然保持著中國(guó)文明的發(fā)達(dá)地區(qū)的地位[1]。
2 研究方法
自然環(huán)境數(shù)據(jù)包括湖區(qū)面積、湖區(qū)物種數(shù)以及湖區(qū)污染指標(biāo)3個(gè)方面。其中清代以前的數(shù)據(jù)主要來(lái)自于該區(qū)域各朝地方志及四庫(kù)全書收錄的有關(guān)部分;清代至20世紀(jì)中期數(shù)據(jù)則參考了這一時(shí)期的方志[34-36]以及時(shí)人專著,如金友理的《太湖備考》[37]等。對(duì)太湖面積的記載散見(jiàn)于各個(gè)時(shí)代的各類古籍中,其中包括地理專著、人物游記、詩(shī)作、前人筆記以及前人考古發(fā)現(xiàn)記錄等[34-37]。由于詩(shī)歌中多用虛數(shù),所以并未采納詩(shī)歌里關(guān)于湖區(qū)面積的數(shù)據(jù)。將上述數(shù)據(jù)與近年鉆孔分析所得沉積地層鉆孔剖面資料、黃土沉積分布范圍、湖盆地形分析以及考古發(fā)掘等資料印證[38-43],得到湖區(qū)面積變化圖。近60年來(lái)的數(shù)據(jù)則參考了建國(guó)后各時(shí)期的調(diào)查及近年發(fā)表的一些區(qū)域相關(guān)研究資料。社會(huì)數(shù)據(jù)則主要包括該區(qū)各時(shí)期人口數(shù)量及納糧數(shù)量。解放前的數(shù)據(jù)參考了各個(gè)歷史時(shí)期史書和近人對(duì)古代人口稅賦研究的專著《中國(guó)歷代戶口、田地、田賦統(tǒng)計(jì)》[44],解放后的數(shù)據(jù)則參考了國(guó)家編制的該區(qū)各年年鑒以及5次人口普查的結(jié)果[45-46]。該區(qū)資料眾多,該研究所采用的史料,多數(shù)來(lái)源于歷代治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹麑W(xué)者主編的正史或同時(shí)在幾種史料中得到證實(shí)的資料。同時(shí)對(duì)不同來(lái)源資料作互比,取有較好的一致性的數(shù)據(jù)。
依梁方仲先生《中國(guó)歷代度量衡變遷表》[44]對(duì)面積數(shù)據(jù)進(jìn)行單位統(tǒng)一換算后,獲得各參數(shù)的時(shí)間動(dòng)態(tài)。將之與作為參照的全國(guó)發(fā)展變化的曲線對(duì)比,對(duì)出現(xiàn)異常波動(dòng)的年份進(jìn)行歷史還原,查詢有關(guān)歷史事件,分析事件和具體原因之間的因果聯(lián)系,由此得出湖區(qū)生態(tài)環(huán)境人為驅(qū)動(dòng)的模式。
3 結(jié)果與分析
3.1 湖區(qū)面積演變
一些研究認(rèn)為,太湖的形成很可能是由于突發(fā)洪水,于低地泛濫,集水成湖。而這樣的突發(fā)洪水與人類活動(dòng)息息相關(guān)[38,43]。太湖成為大湖面在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,至清,一直緩慢擴(kuò)展(圖1)[1,43]。這一趨勢(shì)不僅由史書中的面積數(shù)據(jù)給出,歷史時(shí)期的幾次發(fā)現(xiàn)對(duì)此也予以了證實(shí)。古書《吳縣水利志》曾載,1075年大旱,太湖水位驟減,東太湖干涸,湖底出現(xiàn)有丘墓、街道、水井、樹干等。1986年在吳縣通安鄉(xiāng)西太湖湖底,挖出戰(zhàn)國(guó)時(shí)古井4口,井中清理出漢代文物。這些發(fā)現(xiàn)都定性地說(shuō)明了自太湖成大湖面以后,一直處于擴(kuò)大狀態(tài)。其間,雖然唐宋元明數(shù)朝圍墾不斷,但洪水泛濫又會(huì)吞噬耕地,使湖面擴(kuò)大,所以總體呈擴(kuò)大趨勢(shì)[1,43]。清后,由于圍墾強(qiáng)度過(guò)大,湖區(qū)面積開始不斷縮小,這樣的趨勢(shì)一直延續(xù)到了近10年才有所緩解[1,13]。研究表明,太湖地區(qū)一直處于沉降階段[1],原本應(yīng)擴(kuò)大的湖面反而縮小,顯見(jiàn)自然以外的人為因素是其主要驅(qū)動(dòng)力。
第一次異動(dòng)出現(xiàn)在魏晉時(shí)期。雖然兩組數(shù)據(jù)同呈下降趨勢(shì),但太湖地區(qū)的人口下降比例(30.2%)明顯小于全國(guó)同期下降比例(71.4%),這說(shuō)明該區(qū)在這一時(shí)期有大量人口流入的事件。這一數(shù)據(jù)異動(dòng)和歷史事件吻合。據(jù)載,西漢末,王室式微,王莽攝政,社會(huì)動(dòng)亂,出現(xiàn)第一次北民南遷太湖地區(qū)高峰,這次遷徙實(shí)際為后來(lái)吳地發(fā)展奠定了人口基礎(chǔ)。后至三國(guó),征戰(zhàn)連年,人口數(shù)量急劇減少,這一趨勢(shì)直到晉朝建立才得到一定緩解。晉朝人口稀少,但由于西晉末年永嘉之亂,導(dǎo)致相當(dāng)人數(shù)南遷太湖,這是太湖地區(qū)又一次大規(guī)模的遷徙。這次大規(guī)模的遷徙還擴(kuò)展到了整個(gè)長(zhǎng)江流域,此前整個(gè)南方都處于一種地廣人稀的局面[48-50]。
第二次異動(dòng)則出現(xiàn)在隋唐之間。經(jīng)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)這一時(shí)期太湖地區(qū)人口增長(zhǎng)率為260.9%,遠(yuǎn)高于全國(guó)人口增長(zhǎng)率的208%。這個(gè)變化也從史實(shí)得到了印證。據(jù)載,隋唐一統(tǒng)后,中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、文化繁榮、政治穩(wěn)定,人口亦伴隨著這些外部因素變化而大幅增長(zhǎng)。至盛唐,中國(guó)人口達(dá)到高峰。終唐一朝,太湖地區(qū)人口數(shù)量迅速增加。安史之亂使得大批北方民眾又一次集中南遷至太湖流域,這次南遷之后,南方人少北方人多的人口不平衡情況逐漸得到改變[51-52]。
第三次異動(dòng)出現(xiàn)在宋元之間,也是3次變動(dòng)中幅度最大、影響最廣的一次。這一時(shí)期該地區(qū)人口增長(zhǎng)率達(dá)到了283.1%,但同期全國(guó)人口卻是減少了11%。這一異動(dòng)也有相應(yīng)歷史背景。宋朝人口首次過(guò)億,而軍事實(shí)力較弱。相比唐朝,中央政府更仰仗南方經(jīng)濟(jì),因此經(jīng)濟(jì)中心南傾。這次異動(dòng)使得南方人口超過(guò)北方,成為中國(guó)新的人口和經(jīng)濟(jì)中心,長(zhǎng)江流域也開始逐漸取代黃河流域成為中國(guó)歷史發(fā)展的主角[53-54]。這一時(shí)期的變化也奠定了此后太湖地區(qū)的人口基礎(chǔ)。
今天,太湖已經(jīng)成為全國(guó)乃至世界人口密度最大的地區(qū)。從西漢元始2年(公元2年)會(huì)稽郡人口密度的12.3人/km2,發(fā)展至唐代時(shí)江南東道人口密度為31.44人/km2[44],再到現(xiàn)在的1 000 人/km2[55],太湖地區(qū)人口發(fā)展速度驚人,而為這些人口生存和發(fā)展而付出的生態(tài)環(huán)境代價(jià)也相當(dāng)巨大。
3.3 湖區(qū)水環(huán)境演變
湖區(qū)水體污染是伴隨著近代工業(yè)的興起而出現(xiàn)的。因此,太湖流域的污染過(guò)程和太湖流域現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展歷程應(yīng)當(dāng)相吻合,早期有污染而無(wú)治理的時(shí)期更是如此。
太湖地區(qū)近代工業(yè)發(fā)端較早,洋務(wù)運(yùn)動(dòng)之后,就開始有零星的工業(yè)發(fā)端,但這些工業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模都不是很大。1882年由左宗棠奏準(zhǔn)開創(chuàng)的徐法利國(guó)驛煤礦在當(dāng)時(shí)已經(jīng)屬于江蘇境內(nèi)實(shí)力較強(qiáng)的工業(yè)企業(yè),但就是這樣一個(gè)由左宗棠、李鴻章等人主持著重發(fā)展的企業(yè),也僅維持7年時(shí)間就慘遭倒閉命運(yùn)。相較之下,太湖地區(qū)那些中小型企業(yè)就更加不堪,而且其時(shí)太湖地區(qū)工業(yè)主要以污染較少的輕工業(yè)為主[56],這樣的工業(yè)規(guī)模和工業(yè)模式對(duì)水體的污染程度應(yīng)該是有限的。這個(gè)結(jié)論可以從20世紀(jì)60年代,太湖地區(qū)水質(zhì)依舊能夠保持一類水標(biāo)準(zhǔn)[1,43]這一事實(shí)中得到印證。因此大體上可以認(rèn)為,從遠(yuǎn)古時(shí)期到清末,太湖水幾乎沒(méi)有污染;從清末到建國(guó)初期,太湖水污染即使有,也極輕微。
真正的規(guī)模性污染出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代之后。建國(guó)初,國(guó)家對(duì)太湖地區(qū)主要發(fā)展戰(zhàn)略定位在農(nóng)業(yè)基地,于是20世紀(jì)60年代、70年代大量湖灘被圍墾。70年代開始,農(nóng)藥、化肥大規(guī)模進(jìn)入我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,作為農(nóng)業(yè)基地的太湖地區(qū)農(nóng)藥、化肥污染比較嚴(yán)重。伴隨著該地區(qū)的工業(yè)化進(jìn)程,工業(yè)污染在70年代末、80年代初逐漸抬頭,并以驚人速度發(fā)展。除外源污染外,內(nèi)源污染在湖區(qū)水環(huán)境惡化中也起著重要的作用。在富營(yíng)養(yǎng)化地區(qū),原本可以通過(guò)水生植物的大量生長(zhǎng)降低污染[57],但太湖地區(qū)高強(qiáng)高密度的漁業(yè)養(yǎng)殖以及圍網(wǎng)的養(yǎng)殖方式導(dǎo)致水生植物退化,使太湖失去了一個(gè)重要的污染輸出途徑[38]。內(nèi)源外因的合力結(jié)果使得太湖污染加劇,以污染指標(biāo)CODMn為例,1960年含量?jī)H1.90 mg/L,1988年上升至3.30 mg/L,1995年則達(dá)到了5.53 mg/L,35年間增長(zhǎng)了2.9倍(表1)。其中,前28年增長(zhǎng)1.40 mg/L,僅后7年就增長(zhǎng)了2.23 mg/L,前后的增長(zhǎng)速度比達(dá)6.4倍,如不整治,這個(gè)趨勢(shì)還要加大。同時(shí)由于該區(qū)域人口眾多,因使用現(xiàn)代工業(yè)制品而產(chǎn)生的生活污染也隨著工業(yè)化進(jìn)程同步增大[11,58]。據(jù)1994年統(tǒng)計(jì)資料,由城鎮(zhèn)生活污水排放的TN、TP和COD分別占全流域總量的25.1%、70.5%和42.1%,生活污水已成為太湖重要的污染源,這些污染物大多通過(guò)河道匯聚湖泊。除了從水體中測(cè)得的數(shù)據(jù),對(duì)MS、DLS短沉積巖芯的研究也印證了這一趨勢(shì)[7]。綜上所述,解放后,特別是近30年來(lái),人為因素正在以空前速度污染著整個(gè)太湖流域,人類對(duì)由水體污染引發(fā)的一系列生態(tài)問(wèn)題有著不可推卸的責(zé)任。
4 討論
4.1 湖區(qū)面積和湖區(qū)人為作用的關(guān)系 研究中提及的3次大異動(dòng)都指向該區(qū)人口大幅增加。為養(yǎng)活湖區(qū)新增人口,在湖區(qū)土地總量一定的情況下,人類開始了不斷與水爭(zhēng)田的歷程。太湖地區(qū)與水爭(zhēng)田的方式主要有圍田、圩田以及充分利用自然條件的葑田等。
圍田是指以圍筑堤岸的方式向水面爭(zhēng)得的新耕地,也稱湖田,史載宜興“縣多湖田”。圩田則是指將已耕熟田筑以堤圍或圩岸的水利田。圍田所得的新拓耕田在耕熟之后一般要建為圩田。歷史時(shí)期大量圩田是由圍田改造而成的:宋代江陰境內(nèi)的芙蓉湖,“周圍一萬(wàn)五千三百頃,又號(hào)三山湖,今皆為圩田”;嘉定二年(1209年)湖州境內(nèi)修筑堤岸“變草蕩為新田者凡十萬(wàn)畝”;紹興年間,太湖“瀕湖之地,多為軍下兵卒侵據(jù)為田”,“蓋隊(duì)伍既眾,易于施工,累土增高,長(zhǎng)堤彌望,名曰壩田”(壩田是圍田的別稱)[16]。圍田等方式有效地增加了可耕地面積,據(jù)《琴川志·版籍》載,理宗時(shí)常熟有圍田2 916.8 hm2(54 016畝),約占全縣總耕地?cái)?shù)13 067 hm2(241 982畝)的1/4。葑田主要有自然和人工兩種方式。北宋有載“吳中陂湖間,茭蒲所積,歲久根為水充蕩,不復(fù)與土相著,遂浮水面,動(dòng)輒數(shù)十丈,厚亦數(shù)尺,隧可施種植拼鑿,人據(jù)其上,如木筏然,可撐以往來(lái),所謂葑田是也。”葑田最初是自然形成的,當(dāng)?shù)厝嗣袷芷鋯l(fā),有意“以木縛為田丘,浮系水面,以葑泥附木架上,而種藝之,故謂之架田?!?這種方式雖然于水利無(wú)害,但各地實(shí)際存在可能不多。只能作為南宋時(shí)人多地少,人們被迫想方設(shè)法擴(kuò)大耕地的一種反映而已。
此外,太湖地區(qū)人民還種植水生作物作為耕地的延伸,并多以蓮藕和菱角種植為主。文獻(xiàn)記載“荷蓮之根為藕,出于葑門南塘最佳”(《姑蘇小志》);“藕出梅灣北蓮塘,甘嫩勝高郵”(雍正《橫山志》)。此外,湖蕩及稻田的低洼處廣泛被用來(lái)種植茭白、蘆葦、莼菜、茨等植物。這些植物種植量很大,有“菱露葦荻,彌望無(wú)際,幾不辨涯岸。至港口之內(nèi)支干各河,腳割則無(wú)處不有,圈占堆填,日新月盛”(清·莊有恭,查禁茭蘆魚籪告示)的記載。
清末以來(lái),地方豪強(qiáng)大規(guī)模無(wú)計(jì)劃圍墾使得整個(gè)湖區(qū)面積繼續(xù)大規(guī)??s小。到了民國(guó),軍閥混戰(zhàn),湖區(qū)水利更缺乏統(tǒng)一有效管理。建國(guó)后,政府組織對(duì)湖區(qū)進(jìn)行了一番整治,但初步治理后,出于經(jīng)濟(jì)需要,政府又組織對(duì)湖區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模高強(qiáng)度開發(fā)。由于高度統(tǒng)一的中央政府有著巨大權(quán)威,加之現(xiàn)代化機(jī)器開始在湖區(qū)發(fā)揮作用,湖區(qū)經(jīng)歷了最嚴(yán)重的縮小時(shí)期。僅建國(guó)以后,被圍湖墾殖的湖泊就達(dá)239個(gè),占建國(guó)初期原有湖泊總數(shù)708個(gè)中的33.8%,建圩面積528.5 km2,占建國(guó)初期面積3 884.9 km2的13%,因圍墾而消失或基本消失的湖蕩16個(gè),面積約161.3 km2,其中太湖圍墾面積160.17 km2,占湖區(qū)圍墾總面積的30.3%[1]。
但從古至今日益加強(qiáng)的圍墾力度并沒(méi)有使湖區(qū)消失,歷史上太湖面積有總體增大的趨勢(shì),直至今日也還保持著2 292 km2的面積,維持著全國(guó)第三的大湖風(fēng)貌[1]。這一方面是由于人類圍墾活動(dòng)在使湖區(qū)面積大幅減小的同時(shí),也使得湖區(qū)蓄水能力大幅降低。遇水災(zāi)年份,則湖水泛濫,淹田圍湖導(dǎo)致耕地面積縮小,湖區(qū)面積擴(kuò)大。另一方面,人為活動(dòng)對(duì)湖泊入??冢嗉磪卿量诘淖饔檬沟萌牒?谒雷冋?,導(dǎo)致排水不暢,因而湖區(qū)面積反而增大[43]。因此湖區(qū)面積絕對(duì)減少并不明顯,但湖區(qū)面積受到人為因素的影響還是顯見(jiàn)的,總而言之,歷史時(shí)期太湖湖區(qū)面積的擴(kuò)大與縮小都與人為活動(dòng)密切相關(guān)。
4.2 湖區(qū)水環(huán)境和生物多樣性的聯(lián)系
該區(qū)生物多樣性和物種組成的演變既有自然因素又有人為因素的作用。近年在太湖地區(qū)的百余個(gè)鉆孔孢粉鑒定分析,已將太湖地區(qū)自晚第四紀(jì)以來(lái)古植被演化情況揭示得比較清楚。從35 000年前含云杉、冷杉的森林草原發(fā)展到現(xiàn)今含針葉樹的闊葉林的過(guò)程,就是太湖地區(qū)植物種群因氣候,地形等自然環(huán)境變化以及植物種群自身演替而變化的過(guò)程[43]。
近代以來(lái),隨著湖區(qū)人口的增加,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展,水體污染,湖泊被大量圍墾,水利建設(shè)又造成江湖阻隔,加之人類過(guò)度捕撈,這些因素都嚴(yán)重影響了生物生存環(huán)境,導(dǎo)致生物多樣性降低(圖4)。
水體污染直接影響著湖區(qū)的生物多樣性。太湖水體污染狀況嚴(yán)重,據(jù)報(bào)道,素以生命力頑強(qiáng)著稱的水花生在太湖的某些地區(qū)亦無(wú)法生存[63]。研究表明,湖區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化與藻類爆發(fā)呈正相關(guān)[64-65]。大量爆發(fā)的藻類導(dǎo)致溶解氧濃度迅速降低,直接導(dǎo)致魚蝦、螺螄等水生物大量死亡,對(duì)生物多樣性有著負(fù)面影響。
除了水體污染之外,水利建設(shè)造成江湖阻隔導(dǎo)致生境破碎化對(duì)生物多樣性的負(fù)面影響也顯而易見(jiàn)。首先破碎化導(dǎo)致水體形成大量小生境斑塊,而每個(gè)斑塊的大小很可能不足以維持一個(gè)局部種群生活[66];其次,在生境總體面積一定的情況下,破碎化的生境擁有更長(zhǎng)的生境邊緣,這樣個(gè)體進(jìn)入非適宜生境范圍的機(jī)率增大,同時(shí)威脅個(gè)體也更有機(jī)會(huì)接觸被威脅個(gè)體[67]。這些都將增加種群死亡率,同時(shí)降低繁殖率,而這對(duì)物種多樣化無(wú)疑是有害的[68]。
4.3 湖區(qū)面積和生物多樣性的聯(lián)系
湖區(qū)面積大幅縮小也是生物多樣性減少的一個(gè)重要因素。根據(jù)島嶼的種數(shù)面積關(guān)系原理,生境面積越大,種數(shù)越多。在同等條件下,生境面積決定了初級(jí)生產(chǎn)力大小,而初級(jí)生產(chǎn)力大小正是生物生活數(shù)量的一個(gè)重要制約因素,所以生境的面積與物種數(shù)呈顯著相關(guān),用公式表達(dá)為S=cAz(其中S代表物種數(shù),A表示生境面積)[69]。通過(guò)公式分析可以看出,中國(guó)歷史時(shí)期不斷對(duì)太湖湖區(qū)進(jìn)行圍墾導(dǎo)致湖區(qū)面積減小會(huì)對(duì)該地區(qū)物種多樣性產(chǎn)生消極影響。
因此,人類活動(dòng)導(dǎo)致的湖區(qū)面積減小、水體污染和生境破碎這些后果對(duì)太湖地區(qū)生物多樣性有不利影響。研究表明,由于西北部湖區(qū)水體的污染與富營(yíng)養(yǎng)化程度逐年加重,導(dǎo)致湖體生態(tài)系統(tǒng)急劇退化,水生高等植物快速減少。除沿岸尚存蘆葦間斷分布外,沉水植物已基本消亡,與之相對(duì),藍(lán)藻等浮游植物瘋長(zhǎng)[46]。西太湖魚類種數(shù)從20世紀(jì)60年代的160種,減少至目前的60~70種,洄游性魚類幾乎絕跡。而東太湖魚類數(shù)量則由106種減少至48種[11]。西太湖地區(qū)底棲生物物種減少,耐污類種群增大,生物多樣性下降[56];東太湖地區(qū)雖然底棲生物生物多樣性有所增加,但某幾種生物擁有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的生物量,如果污染加劇,環(huán)境選擇將淘汰不耐污染物種,對(duì)生物多樣性不利[11]。同時(shí),一些耐污的外來(lái)種引入雖會(huì)增加其物種多樣性,但會(huì)改變其土著生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致原生態(tài)系統(tǒng)失衡。人為活動(dòng)對(duì)湖區(qū)生物多樣性的影響之大,可謂驚人。
5 結(jié)論
綜上所述,可以看到整個(gè)歷史時(shí)期太湖地區(qū)生態(tài)環(huán)境在人為驅(qū)動(dòng)下的演變過(guò)程。隨著湖區(qū)人口的增加和人力作用方式的轉(zhuǎn)變,人為因素已經(jīng)影響了湖區(qū)水環(huán)境,湖區(qū)面積和湖區(qū)生物多樣性等方面,已經(jīng)超越自然因素成為湖區(qū)發(fā)展主宰力量。雖然近幾十年來(lái),人為因素對(duì)湖區(qū)的驅(qū)動(dòng)大多是非良性驅(qū)動(dòng),但人為力量的強(qiáng)大還是為湖區(qū)提供良性人為驅(qū)動(dòng)提供了現(xiàn)實(shí)可能性;同時(shí),對(duì)歷史時(shí)期湖區(qū)生態(tài)環(huán)境人為驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)研究則為良性驅(qū)動(dòng)提供了現(xiàn)實(shí)的可能性。因此,可以在認(rèn)識(shí)歷史時(shí)期人為作用方式及其影響的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)代生態(tài)學(xué)研究,搞好太湖地區(qū)的生態(tài)環(huán)境重建。
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