■ 賀程程 周霞 楊峰 周莉莉

近55年來江漢平原年平均氣溫呈顯著上升趨勢(shì)，降水量呈現(xiàn)微上升趨勢(shì)，降水年際間變化明顯。氣候變暖使江漢平原徑流量增加，干旱和洪澇等災(zāi)害出現(xiàn)的頻率進(jìn)一步增加。基于對(duì)生態(tài)文明的認(rèn)識(shí)，提出了污染治理、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)、打造休閑農(nóng)業(yè)、發(fā)揮氣象作用等農(nóng)業(yè)生態(tài)適應(yīng)氣候變化的策略。

江漢平原位于長(zhǎng)江中游，地處湖北省中南部，是湖北省及全國(guó)的重要商品糧、棉、油生產(chǎn)基地和畜牧業(yè)、水產(chǎn)基地。其西起宜昌枝江，東迄武漢，北自荊門鐘祥，南與洞庭湖平原相連，面積約4.6萬km2，主要包括荊州市的荊州區(qū)、沙市區(qū)、江陵縣、公安縣、監(jiān)利縣、石首市、洪湖市、松滋市8個(gè)（縣、市）區(qū)及仙桃、潛江、天門3個(gè)省直管市，并輻射周邊武漢、孝感、荊門和宜昌4個(gè)市的部分地區(qū)。江漢平原因其地跨漢江和素有“九曲回腸”之稱的長(zhǎng)江而得名，這里地勢(shì)低平，河道縱橫交錯(cuò)，湖泊星羅棋布，呈現(xiàn)出一幅典型的“水鄉(xiāng)澤國(guó)”和“魚米之鄉(xiāng)”的景色。

然而，自20世紀(jì)50年代以來，人類對(duì)江漢平原湖泊演化的影響達(dá)到前所未有的地步，湖群資源從總體上遭受巨大破壞，大量湖泊消亡，湖區(qū)生態(tài)平衡嚴(yán)重失調(diào)，洪澇災(zāi)害頻率增加，水污染不斷加重，嚴(yán)重的水污染已經(jīng)使相當(dāng)多的地區(qū)出現(xiàn)水質(zhì)型缺水，水資源受到嚴(yán)重威脅。研究近代湖泊水域變化，分析目前湖泊存在的主要問題，探討氣候變化對(duì)江漢平原生態(tài)影響及適應(yīng)對(duì)策，對(duì)于江漢平原生態(tài)環(huán)境的改善恢復(fù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 氣候變化分析

利用江漢平原的荊州、天門等9個(gè)氣象站臺(tái)1961—2015年的氣溫、降水等氣象資料，使用線性回歸法分析了江漢平原近55年的氣候變化趨勢(shì)。1961—2015年，該區(qū)的年平均氣溫在波動(dòng)中呈現(xiàn)顯著的上升趨勢(shì)（圖1），氣候傾向率為0.275 ℃/10a（P＜0.01）。該區(qū)域降水量有輕微增加趨勢(shì)（圖2），但程度不大，變化十分緩慢；從波動(dòng)性來看，江漢平原年際間降水的波動(dòng)很大，1973，1975，1977，1980，1983，1991，1998，1999，2002和2010年為大澇年，都發(fā)生了洪澇災(zāi)害。同時(shí)，江漢平原的干旱頻次也逐漸提高，強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，特別是伏旱、秋旱發(fā)生的頻率明顯增多，1966，1972，1976，1978，1981，1985，1990，1992，2001，2006，2009和2011年都遭遇了嚴(yán)重的干旱少雨，成為危害嚴(yán)重的大旱年。

圖1 江漢平原1961—2015年氣溫變化趨勢(shì)

圖2 江漢平原1961—2015年降水變化趨勢(shì)圖

2 氣候變化對(duì)江漢平原現(xiàn)有水資源的影響

自古以來，江漢平原水資源豐富（圖3），主要由大氣降水、地下水和過往江河客水三大部分構(gòu)成。年降水量為980～1300 mm，5—10月降水量占年降水量的65%～70%，雨熱同季，水熱配合協(xié)調(diào)，有益于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力的提高。江漢平原年徑流深320～750mm，地表徑流資源總量1.50×1010m3，過境客水資源5.50×1010m3，眾多湖泊庫(kù)塘正常年份蓄水量4.58×109m3。區(qū)內(nèi)廣泛分布著深厚的地下水資源，尤其是中深層承壓含水層厚度大，導(dǎo)水性能好，單井涌水量普遍大于10 m3/(h·m-1)，水資源極為豐富。湖泊眾多，水域面積廣是江漢平原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。江漢平原是全國(guó)淡水湖泊最密集的地區(qū)，擁有6.67km2以上的大小湖泊500多個(gè)，正常蓄水位總面積1605km2。這些湖泊是江漢平原的主要灌溉水源之一。

圖3 江漢平原濕地水系統(tǒng)關(guān)系結(jié)構(gòu)圖

20世紀(jì)，江漢平原中部地區(qū)部分農(nóng)田長(zhǎng)期處于高水位甚至淹水的運(yùn)行狀態(tài)，加上“大平小不平”的微地域地貌分異特點(diǎn)和降水在時(shí)間分布上的不均勻性成為江漢平原76.4萬hm2澇漬地澇漬相隨發(fā)生發(fā)展的外部客觀原因；而盲目的湖泊圍墾、調(diào)蓄能力弱、排灌系統(tǒng)不完善則是澇漬相隨、旱澇并存的人為原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)50年代初期到80年代初期，僅長(zhǎng)江中下游水系湖泊濕地因圍墾減少面積就達(dá)1.3萬km2，占全國(guó)總湖面積的20%左右，長(zhǎng)江原有22個(gè)較大的通江湖泊，因大量不合理開發(fā)建設(shè)而喪失了567億 m3的蓄洪庫(kù)容，約相當(dāng)于3個(gè)三峽水庫(kù)的實(shí)際蓄水量；其中湖北省的湖泊面積縮小68%以上，湖（庫(kù)）容蓄水能力縮減56億m3左右，等于損失一個(gè)荊江分洪區(qū)。原長(zhǎng)江10年一次的大洪水現(xiàn)變?yōu)?0年四次，旱災(zāi)也達(dá)到3年一次，而且圍湖造田本身抬高了江湖水位，使?jié)碀n災(zāi)害加重，農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量下降。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著全球氣候變暖，江漢平原得天獨(dú)厚的水資源逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樗|(zhì)型缺水和工程型缺水等狀況，陸地地表水位相應(yīng)下降，大量的湖區(qū)、水田因缺水變成旱田，江漢平原農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。主要原因：1）氣候變暖使江漢平原上游的漢江來水量減少；2）氣候變暖使江漢平原徑流量增加，年平均蒸發(fā)量增大，干旱和洪澇等災(zāi)害出現(xiàn)的頻率將會(huì)進(jìn)一步增加；3）生產(chǎn)生活中大量產(chǎn)生的“三廢”及過度使用化肥農(nóng)藥排放的污水導(dǎo)致水體污染；4）國(guó)家水利建設(shè)工程導(dǎo)致來水減少，如三峽工程枯水期蓄水發(fā)電導(dǎo)致長(zhǎng)江下游地區(qū)過往江河客水減少，國(guó)家南水北調(diào)工程從漢江抽走一部分水量，使得江漢平原下游過往江河客水明顯變少。

目前，江漢平原最常見的水污染是有機(jī)污染、富營(yíng)養(yǎng)污染、重金屬污染以及這些污染共存的復(fù)合性污染。當(dāng)前該地的水污染日益加重，陸地地表水位下降，地表和地下水都受到嚴(yán)重污染。嚴(yán)重的水污染已經(jīng)使相當(dāng)多的地區(qū)出現(xiàn)水質(zhì)型缺水。江漢平原沿江城市江段部分?jǐn)嗝嫠|(zhì)超過國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，岸邊污染帶嚴(yán)重。漢江個(gè)別斷面的個(gè)別項(xiàng)目有超標(biāo)現(xiàn)象，天門以下至武漢河口段水質(zhì)在枯水期多有超標(biāo)現(xiàn)象。河湖淤塞，航運(yùn)受阻，澇、漬、旱災(zāi)害頻度加劇，天然水生生物資源日益枯竭，生物多樣性下降，農(nóng)田沼澤化等影響環(huán)境和生態(tài)平衡。同時(shí)，河水水溫上升給一些致病微生物造成一個(gè)溫床，使它們得以滋生、泛濫，引起疾病流行，嚴(yán)重危害人類健康。

3 氣候變化對(duì)江漢平原農(nóng)業(yè)生態(tài)的影響

20世紀(jì)90年代之前，江漢平原耕地占土地總面積的47.4%，林地占10.2%，草地占1.8%，水域占19.6%，其他占21%（圖4）。特定的農(nóng)業(yè)生物種群是水稻、棉花、油菜、大麥、小麥，并發(fā)展有淡水養(yǎng)殖業(yè)和養(yǎng)豬牧業(yè)。在耕作制度上實(shí)行一年三熟制或兩熟制，即整個(gè)江漢平原生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境庫(kù)與生物庫(kù)的容量是匹配的，兩者之間相互依賴、相互適應(yīng)，并基本保持著相應(yīng)的生態(tài)平衡。其總的特征表現(xiàn)為：在地跨中亞和北亞亞熱帶季風(fēng)氣候充足的光熱條件下，在相對(duì)豐沛的水資源條件下，在得天獨(dú)厚的土壤資源條件下，與這些環(huán)境資源優(yōu)勢(shì)相匹配，經(jīng)自然和人為的科學(xué)篩選，構(gòu)成了江漢平原最佳的農(nóng)業(yè)組合，且物種繁多，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，構(gòu)成湖北省最好的農(nóng)業(yè)區(qū)。

圖4 江漢平原分區(qū)圖

進(jìn)入21世紀(jì)以來，受自然因素和人為因素的共同作用，江漢平原湖泊演變?nèi)諠u加劇，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境日益惡化。因水資源減少，江漢平原土地生態(tài)系統(tǒng)承載力總量減少40.63×104g·hm2，人均生態(tài)承載力也由1.17 g·hm2下降至0.97 g·hm2，說明江漢平原區(qū)域范圍內(nèi)用于生物生產(chǎn)的土地面積呈下降趨勢(shì)，生態(tài)承載力水平和人均生態(tài)承載力逐漸降低；同期，江漢平原南部的生態(tài)穩(wěn)定指數(shù)下降較大，各網(wǎng)格的平均穩(wěn)定指數(shù)由0.72下降至0.52；各網(wǎng)格的平均生態(tài)適應(yīng)指數(shù)由0.56下降至0.41，中南部區(qū)域下降的范圍最大。1987—2010年江漢平原區(qū)域各網(wǎng)格土地生態(tài)系統(tǒng)安全指數(shù)的平均值由1.41下降至1.27，土地生態(tài)安全狀況下降明顯。

氣候變化主要表現(xiàn)在三個(gè)方面，即平均氣溫上升（氣候變暖）、降水不均衡和極端天氣氣候事件。而降水不均衡和極端天氣氣候事件增多的主要表現(xiàn)就是干旱。如2003年7月23日—8月9日，江漢平原的荊州市出現(xiàn)了連續(xù)18天日最高氣溫大于32 ℃，連續(xù)7天日最高氣溫大于35 ℃，且2天高于38 ℃的連續(xù)超歷史的高溫天氣，荊州市中稻出現(xiàn)了大面積的空秕率增高，部分田塊空秕率高達(dá)35%，個(gè)別田塊甚至絕收，影響面積超過6.67萬hm2。荊州市中稻平均每公頃產(chǎn)量比上年減少1065 kg。

當(dāng)然，氣候變化對(duì)江漢平原農(nóng)業(yè)生態(tài)的影響也是有利有弊的。在全球氣候變暖的大背景下，江漢平原的四季發(fā)生了一定的變化，如夏季延長(zhǎng)，冬季縮短等。氣候變暖使得有效積溫增加，作物生長(zhǎng)季縮短，有可能導(dǎo)致農(nóng)業(yè)復(fù)種指數(shù)增加、晚熟品種種植增加，促進(jìn)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等。氣溫升高的負(fù)面影響是夏季高溫日數(shù)增多，高溫?zé)岷?duì)作物帶來不利影響，自然界蟲卵、病菌越冬存活概率增加，來年病蟲害將有可能趨重發(fā)生。氣候變暖還使土壤水分蒸發(fā)量加大，熱量資源增加的有利因素可能會(huì)因水資源的匱乏而得不到充分利用，作物產(chǎn)量波動(dòng)的氣候風(fēng)險(xiǎn)性增加。

4 對(duì)策

綠水青山就是金山銀山。江漢平原的氣候變化對(duì)該地區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境的影響是非常明顯的，必須加強(qiáng)研究，提出相應(yīng)的對(duì)策。應(yīng)對(duì)氣候變化，江漢平原要重視生態(tài)文明建設(shè)，大力推動(dòng)鄉(xiāng)村振興計(jì)劃，真抓實(shí)干治理污染；要充分利用氣候變化的積極方面，控制、減少消極方面，使江漢平原的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境得到持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

1）搞好污染治理。治理江漢平原土壤及地下水污染主要方法是：①在重點(diǎn)污染區(qū)探索建立農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地休耕試點(diǎn)，建立健全地下水環(huán)境監(jiān)管體系，制定地下水污染防治應(yīng)急措施；②推進(jìn)農(nóng)村土地整治和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，開展土壤有機(jī)質(zhì)提升行動(dòng)、化肥農(nóng)藥零增長(zhǎng)行動(dòng)、耕地重金屬污染治理行動(dòng)，穩(wěn)步提升耕地質(zhì)量；③重視農(nóng)作物病、蟲、草害的防治工作，建立健全植保組織，形成監(jiān)測(cè)防治網(wǎng)絡(luò)，對(duì)有害生物進(jìn)行綜合防治，以防為主；④在中上游地區(qū)植樹造林，加強(qiáng)干堤建設(shè)，清除河道行洪障礙，嚴(yán)禁圍墾河、湖、洲、灘；⑤重點(diǎn)開展“四湖”流域綜合治理，實(shí)施湖北省“一江三河”水系連通工程，連通流經(jīng)江漢平原核心區(qū)域的漢江、漢北河、天門河和府澴河，優(yōu)化江漢平原水資源配置格局，實(shí)現(xiàn)連網(wǎng)成片，推動(dòng)江漢平原的水連起來、清起來、活起來、美起來。

2）調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。江漢平原屬副熱帶季風(fēng)氣候，具有雨量充沛、日照充足、四季分明等特點(diǎn)。①要充分利用該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)、物產(chǎn)豐富的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)市場(chǎng)行情和效益迅速轉(zhuǎn)變種植模式。例如，由于氣候變暖，水資源減少，將原來的水田改為旱地，栽種一年三熟的鮮食玉米、新品種土豆，即使地下水位降低，這些旱地經(jīng)濟(jì)作物也不會(huì)受影響。②選擇合適地域，掌握適度規(guī)模，重點(diǎn)突破，梯次推進(jìn)，重點(diǎn)發(fā)展具有本地特色、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的產(chǎn)品，實(shí)施名牌產(chǎn)品戰(zhàn)略。③優(yōu)先開發(fā)特種水產(chǎn)、良種水禽、優(yōu)質(zhì)大米、良種藕、反季節(jié)蔬菜、飼料等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)加工一條龍、貿(mào)工農(nóng)一條龍、產(chǎn)供銷一條龍、農(nóng)科教一條龍。

3）推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)。①?gòu)V泛應(yīng)用綠色模式，生產(chǎn)與生態(tài)要協(xié)調(diào)。稻作區(qū)因地制宜建立“中稻—再生稻—油菜（綠肥）”“稻蝦共（連）作”等綠色高效模式。②適區(qū)與適種要一致。在旱田和水旱兩兼地區(qū)大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)大豆間作玉米、“麥—玉—玉”一年三收青貯等模式。③不斷擴(kuò)大種植規(guī)模。建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，以推動(dòng)“土地適度規(guī)?；焙汀袄矛F(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技把地種好”為突破口，以集成現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植技術(shù)和智慧農(nóng)業(yè)為手段，以農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和種植效率提升為核心，提供線上線下相結(jié)合、涵蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合解決方案，通過全方位農(nóng)業(yè)種植水平的提高，最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈綜合價(jià)值提升和種植者效益提高的目的。

4）打造休閑農(nóng)業(yè)。休閑農(nóng)業(yè)已然成為鄉(xiāng)村旅游的新時(shí)尚。江漢平原的休閑農(nóng)業(yè)要結(jié)合區(qū)域特色農(nóng)業(yè)資源和水資源，在集中連片的地方發(fā)展具有觀光價(jià)值的大田或水上種植養(yǎng)殖項(xiàng)目如油菜花海、荷塘觀光、水產(chǎn)養(yǎng)殖觀光以及蔬菜水果觀光采摘等，開發(fā)垂釣、捕撈、水上運(yùn)動(dòng)和水生蔬菜果實(shí)采摘等項(xiàng)目，輔以季節(jié)性的農(nóng)家餐飲。要利用交通路網(wǎng)較為完善的優(yōu)勢(shì)，在縣城周邊、自然景區(qū)和人文景觀附近，以及車站、高速公路出口、國(guó)道省道節(jié)點(diǎn)、港口碼頭附近，發(fā)展以水產(chǎn)品、家禽產(chǎn)品和蔬菜為重點(diǎn)的特色農(nóng)家樂、漁家樂和休閑農(nóng)莊，輔以當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)農(nóng)具和生活用具等農(nóng)耕文化陳列展示，培植一批立足農(nóng)特產(chǎn)品精深加工的休閑農(nóng)莊。要因地制宜發(fā)展“一鎮(zhèn)一業(yè)”“一村一品”。針對(duì)目前休閑農(nóng)業(yè)在結(jié)構(gòu)布局上缺乏整體性，急需轉(zhuǎn)型升級(jí)的狀況，要不斷提高經(jīng)營(yíng)服務(wù)水平。

5）發(fā)揮氣象作用。氣象部門要為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)提供精準(zhǔn)氣象服務(wù)，為建設(shè)美麗江漢貢獻(xiàn)氣象智慧。①要提高服務(wù)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和推進(jìn)綠色發(fā)展的水平和力度，拓展水林田湖草等生態(tài)系統(tǒng)的氣象綜合觀測(cè)領(lǐng)域。②要做好對(duì)主要生態(tài)系統(tǒng)災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和早期預(yù)警，為生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)提供更有針對(duì)性的氣象服務(wù)。③要合理開發(fā)利用和保護(hù)氣候資源，根據(jù)氣候資源綜合調(diào)查結(jié)果進(jìn)行氣候資源評(píng)價(jià)，編制氣候資源區(qū)劃。

深入閱讀

劉章勇, 劉百韜, 謝磊, 等, 2003. 江漢平原澇漬地域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境特征與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境, 12(1): 83-87.

於凡, 曹穎, 2008. 全球氣候變化對(duì)區(qū)域水資源影響研究進(jìn)展綜述.水資源與水工程學(xué)報(bào), 19(4): 92-97.

張德存, 劉光強(qiáng), 全浩理, 2002. 江漢平原未來農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展可能遇到的問題及對(duì)策. 資源環(huán)境與工程, 16(1): 31-35.

朱俊林, 1997. 三峽工程與江漢平原農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展. 生態(tài)學(xué)雜志,16(2): 36-41.