洞庭湖區(qū)湖顙農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題及對策

洞庭湖區(qū)湖顙農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題及對策

1泥沙與圍墾洞庭湖區(qū)的人類活動(dòng)可以追溯到新石器時(shí)代。洞庭湖區(qū)的墾殖,最早的記載是東漢初年所筑的“樊陂”。這種在較高的洲灘濕地筑堤隔水,“以垸為家,依垸而作;以堤為家,依堤而戰(zhàn)”的湖垸農(nóng)業(yè)正式形成。因歷代圍湖成垸,形成了以垸落為主的基本農(nóng)田區(qū)。墾殖一直在進(jìn)行。湖垸農(nóng)業(yè)自形成起,就一直與洪澇災(zāi)害相伴,湖垸轉(zhuǎn)換經(jīng)常發(fā)生。泥沙淤積是圍湖造田的基礎(chǔ)。洞庭湖的泥沙來源包括長江“三口”和湖南“四水”來沙,其中松滋、太平、藕池三口的汛期來沙占入湖泥沙的大部分。建國以后,洞庭湖的年泥沙入湖總量約1.3×108m3,年淤積總量0.88×108m3;河道、湖床平均淤高約l.4m;湖區(qū)洲灘面積正以45.0km2/a的速率增長。湖垸形成后,大量泥沙淤積在垸田之外,年長日久,垸田反而低于垸外湖洲,導(dǎo)致外洪內(nèi)澇,也使得洞庭湖區(qū)常常出現(xiàn)平水年份高洪水位,加劇了洪澇災(zāi)害。建國后,湖南省人民政府開展?jié)③迯?fù)與并垸并流,結(jié)合洪道整理,進(jìn)行湖田交換,有計(jì)劃地向合圍大圈發(fā)展,并廢棄了一些堤垸,對一些海拔較高的荒洲進(jìn)行了圍墾。1949~1979年,圍湖墾殖1897.2km2;加上建國前的圍區(qū),合計(jì)圍湖墾殖2962.0km2。大規(guī)模圍墾,加速了外湖的萎縮。1949年洞庭湖湖泊面積4350km2,湖泊容積293億m3;1984年湖泊面積3141km2,湖泊容積174億m3。1980年水利部下令停止圍墾后,湖垸數(shù)量穩(wěn)定。1983年湖垸278個(gè),外湖面積2691km2,內(nèi)湖面積1000km2,耕地面積5.791×105hm2。今日湖區(qū)的湖垸農(nóng)業(yè)格局基本定型。2農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的問題2.1洞庭湖區(qū)的洪澇災(zāi)害據(jù)歷史資料統(tǒng)計(jì),公元618~2002年,洞庭湖共發(fā)生洪澇災(zāi)害232次,平均每6年1次,其中大洪災(zāi)53次。根據(jù)災(zāi)害發(fā)生的頻率可以分為4個(gè)階段:荊江北岸堵口之前(618~1524年),大洪災(zāi)發(fā)生頻率還較低,平均每90.7年1次;荊江北岸堵口至松滋潰口前(1525~1873年),與荊江北岸堵口之前相比,洪災(zāi)激增,平均每19.4年1次;松滋潰決至1958年,荊江開始向洞庭湖分水分沙,新的江湖關(guān)系形成,湖盆淤積日益嚴(yán)重,人類圍墾也到了一個(gè)新的高峰,洪澇災(zāi)害更為嚴(yán)重,平均每9.4年1次;1959~1984年,大水災(zāi)更加頻繁,平均每3.7年1次;1985-2002年,大水災(zāi)更是平均每2年1次。洞庭湖平原區(qū)的洪澇災(zāi)害主要集中在7-8月,以夏澇為主,秋澇只占澇年的10%~25%。洞庭湖區(qū)湖垸地勢低洼,一般低于大堤3~5m,部分地段低于外湖(河)水面達(dá)5~8m。由于洪水位抬升,外洪內(nèi)澇交織。頻繁的洪澇災(zāi)害嚴(yán)重地制約著湖區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。1952年洞庭湖區(qū)共潰垸4個(gè),死亡2100人,洪災(zāi)面積1.013×105hm2。1954年特大洪水,幾乎所有湖垸(356個(gè))漫潰,淹沒耕地2.567×105hm2,減產(chǎn)糧食8.65×108kg,淹死3000多人,災(zāi)后疫病死亡3萬多人。1980年直接損失2.7×108元,1983年損失1.0×109元,1991年損失2.8×109元。1996年洞庭湖潰決大小堤垸145個(gè),其中面積為670hm2以上的有24個(gè),總面積1.36×105hm2;淹沒農(nóng)田8.07×104hm2;1.021×106人被迫轉(zhuǎn)移;直接經(jīng)濟(jì)損失1.495×1010元。1998年城陵礬最高水位達(dá)到35.94m,超過危險(xiǎn)水位1.94m;潰決大小堤垸142個(gè);直接經(jīng)濟(jì)損失8.88×109元。2.2網(wǎng)具無奇不有洞庭湖區(qū)的野生動(dòng)物都具有相當(dāng)高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,但多年來由于人類不合理的開發(fā)利用和過度的捕獵,使許多野生動(dòng)物遭到了毀滅性的破壞。目前漁民的網(wǎng)具無奇不有,有害漁具遍布洞庭湖。每到漁汛期,外來漁民大量涌入,增大了捕撈密度,形成了掠奪式經(jīng)營的局面,導(dǎo)致魚類產(chǎn)量和數(shù)量急劇減少,中華鱘、江豚等珍貴魚類幾乎絕跡。對鳥類的過度捕獵、撿拾鳥蛋的現(xiàn)象在湖區(qū)每年都很嚴(yán)重,特別是在遷徙季節(jié)使月排銃、地槍、毒殺等方式和手段進(jìn)行獵取,導(dǎo)致鳥類種類和數(shù)量急劇減少。20世紀(jì)50年代,洞庭湖湖區(qū)鴨科種類有31種,而現(xiàn)在只有25種。2.3重金屬污染湖泊廢水水質(zhì)由于大面積開發(fā)濕地,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排放的污染物使?jié)竦匚廴緡?yán)重,濕地生態(tài)系統(tǒng)逐漸惡化。據(jù)湖南省洞庭湖環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站的調(diào)查,洞庭湖區(qū)現(xiàn)有工業(yè)污染源1803個(gè),其中重大污染源141個(gè),湖區(qū)年排廢水3.62×108t。這些廢水主要以重金屬污染湖泊水體動(dòng)物。湖區(qū)農(nóng)藥年施用量近2.00×108t,還有漚制黃紅麻廢水、投放鉻渣和五氯酚鈉等血防藥物,均給濕地生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重污染,并使其生態(tài)功能嚴(yán)重衰退,野生動(dòng)植物種類和數(shù)量急劇減少。以魚類為例,20世紀(jì)50年代湖區(qū)魚類的年均捕撈產(chǎn)量為3.00×104t/a,現(xiàn)在下降為1.10×104t/a;并且魚類小型化現(xiàn)象嚴(yán)重,經(jīng)濟(jì)魚類比重減小,經(jīng)濟(jì)效益逐年下降。2.4稻田原生潛育化洞庭湖湖容面積減少,泥沙淤積使湖底每年平均淤高3.7cm,導(dǎo)致水位不斷抬高,湖床高出垸田,水高田低現(xiàn)象日益突出,造成地下水位高,影響冬季農(nóng)田自流排水。汛期滲入烷內(nèi)的水量加大,稻田次生潛育化嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì),湖區(qū)潛育化水田有1.20×105hm2,由于地下水位上升造成的次生潛育化面積達(dá)1.32×105hm2。由于以往圍湖造田,將沼澤性湖和淺水湖排水改田,加上湖區(qū)洪澇災(zāi)害頻繁,稻田經(jīng)常遭水淹沒。在脫沼澤和半脫潛過程中,地下水位受到地表水的經(jīng)常補(bǔ)給,致使這些稻田繼續(xù)保持潛育化狀況,并向深層發(fā)育。許多非潛育化水稻土向次生潛育化水稻土發(fā)展,潛育化水稻土向沼澤化發(fā)展。土壤的水、肥、氣、熱矛盾激化,肥力下降,整個(gè)湖區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重的破壞。2.5重干擾及表現(xiàn)由于洞庭湖水面面積減少,湖泊容水量降低,湖泊水位抬高,水漲被淹的枯死而露出的湖洲灘地草本植物成為病蟲的中間寄主。滅螺等工作無法跟上,疫區(qū)血吸蟲病死灰復(fù)燃,嚴(yán)重干擾著湖區(qū)人民正常的生產(chǎn)和生活,影響了湖區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。20世紀(jì)90年代以來,疫區(qū)面積擴(kuò)展,危害反彈。1995年湖南省寄生蟲病防治研究所第二次抽樣調(diào)查,結(jié)果表明,湖沼型居民糞檢陽性率7.84%,其中洲灘亞型居民感染率22.53%,湖汊亞型居民感染率11.24%,垸內(nèi)與垸外洲灘亞型居民感染率分別為9.32%及2.49%,普遍較1992年提高2.1%,全區(qū)有釘螺面積1.638×105hm2,較1992年增加3.2%。1999年感染人數(shù)又比1996年增加近7×104人。3農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的對策和建議3.1減少入湖泥沙的監(jiān)測措施洞庭湖濕地面臨的最突出問題是泥沙淤積而加劇的洪澇災(zāi)害。三峽建壩雖然可以大幅度減輕洞庭湖區(qū)的洪澇災(zāi)害,優(yōu)化湖垸農(nóng)業(yè)的生態(tài)環(huán)境,但湖區(qū)洪澇災(zāi)害的根治,仍然需要洞庭湖濕地保持相對穩(wěn)定的生態(tài)功能,因此必須采取綜合治理措施。泥沙淤積是導(dǎo)致洞庭湖調(diào)蓄功能減退的根本原因,而長江及“四水”又是入湖泥沙的直接來源。因此,要特別注意加強(qiáng)長江中上游地區(qū)及“四水”域的水土保持工作,大力植樹造林,進(jìn)一步加大生態(tài)退耕力度,控制水土流失;首先要切實(shí)抓好長江上游正在實(shí)施的“天然林保護(hù)工程”、“四水”中上游地區(qū)正在實(shí)施的退耕還林和退田還湖工程,提高流域植被覆蓋率,發(fā)揮植被涵養(yǎng)水土功能,減少泥沙淤積。其次,應(yīng)通過引洪放淤、機(jī)械疏通江道等方式,盡量減少入湖泥沙的淤積量。第三,應(yīng)依據(jù)三峽工程建設(shè)等情況,尋求資源利用與災(zāi)害防治的最優(yōu)途徑,協(xié)調(diào)解決湖垸利用與濕地生態(tài)建設(shè)的矛盾。3.2優(yōu)化糧食品種結(jié)構(gòu)湖垸農(nóng)業(yè)仍面臨著嚴(yán)重的洪、澇、漬的威脅。在重視三峽工程、堤防建設(shè)等工程措施減災(zāi)的同時(shí),還應(yīng)該調(diào)整人地、人湖關(guān)系。大力發(fā)展冬季農(nóng)業(yè)和避洪農(nóng)業(yè),建立有利于適應(yīng)該區(qū)洪澇災(zāi)害發(fā)生規(guī)律的避災(zāi)、減災(zāi)土地利用新模式。為了避開洪澇災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶未的損失,應(yīng)充分利用冬、春土地溫光等自然資源,開發(fā)冬季農(nóng)業(yè),調(diào)整糧食作物品種結(jié)構(gòu)。為避開7月中下旬特大洪澇易發(fā)期,可選擇特早熟早稻品種,并用溫室育秧辦法提早插田,在7月上旬收獲。將6~7月被淹頻率高、暫無法退田還湖的低湖田耕作制度由目前的‘稻-稻-油”三熟制改為“麥-稻’和‘油-稻’兩熟制,讓低湖田在高水位期間休耕;若不返洪水,亦可種植一些周期短的蔬菜,形成“避洪農(nóng)業(yè)”。3.3生態(tài)性農(nóng)業(yè)洞庭湖洪澇災(zāi)害問題的實(shí)質(zhì)上就是人地關(guān)系的問題。如何處理好人地之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)人地關(guān)系和諧、可持續(xù)發(fā)展,是洞庭湖區(qū)治理與發(fā)展的關(guān)鍵。實(shí)行“退田還湖”方針,在洞庭湖退田還湖區(qū)充分利用資源與空間,在恢復(fù)濕地生態(tài)功能的同時(shí),避開洪水,應(yīng)用養(yǎng)殖業(yè)生態(tài)工程和種植業(yè)生態(tài)工程原理,發(fā)展替代農(nóng)業(yè)。發(fā)展水生經(jīng)濟(jì)植物種植。對行洪不利的巴垸、江心洲、堤垸徹底刨毀,實(shí)施平垸行洪,使之成為行洪區(qū)。這類堤垸受湖泊水位漲落的制約,多為季節(jié)性和常年性淹水區(qū)域,適宜發(fā)展水生經(jīng)濟(jì)植物種植。發(fā)展水生經(jīng)濟(jì)植物(蓮藕、籽藕、茭白等),不僅可使退田還湖中所形成的新的次生濕地資源和原本荒蕪或半荒蕪的渠道、坑塘得以利用,緩解由于退田還湖所帶來的耕地減少的壓力,緩解人地矛盾,而且可取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。油菜是洞庭湖區(qū)的傳統(tǒng)農(nóng)作物;馬鈴薯則既可作糧食,又可作菜用,常常作為災(zāi)后恢復(fù)生產(chǎn)的首選作物;亞麻是重要的天然纖維作物;油菜、馬鈴薯、亞麻亦是良好的工業(yè)原料作物。這3種作物的生長季節(jié)均在9月至翌年5月,馬鈴薯在秋、冬兩季均可生產(chǎn)。洞庭湖周圍有油脂加工、食品加工、纖維加工企業(yè),農(nóng)民或有關(guān)部門與企業(yè)結(jié)合,在湖垸發(fā)展油菜、馬鈴薯、亞麻生產(chǎn),不僅可解決退田還湖區(qū)農(nóng)民的生存問題,而且可為洞庭湖區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和企業(yè)發(fā)展提供新的生長點(diǎn)。利用歐美楊耐澇性強(qiáng)的特點(diǎn),在地勢較高、阻洪不大、季節(jié)性淹沒的洲灘地,發(fā)展以林為主的林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營模式。種植耐澇性強(qiáng)的歐美楊等速生工業(yè)用材林,林間栽種油菜、蠶豆等作物。短周期工業(yè)用材林定向培育、“興林滅螺”、林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營模式相結(jié)合,具有顯著的直接經(jīng)濟(jì)效益。以林-油菜模式為例,年均凈收益達(dá)1.18×104元/hm2;同時(shí)其滅螺防病、防浪護(hù)堤等綜合治理效果也十分顯著,沿堤易感地帶此項(xiàng)每年的間接經(jīng)濟(jì)效益為1.09×104元/hm2。湖洲草地發(fā)展草食畜禽替代模式。洞庭湖區(qū)湖洲面積2.28×105hm2,其中湖洲草地3.05×104hm2,占總土地面積的1.0%。據(jù)分析,湖洲牧草的營養(yǎng)價(jià)值很高,其干草的飼料總能量和可消化蛋白分別是稻谷飼料的92.5%和96.7%,干湖草蛋白質(zhì)中的必需氨基酸含量高于稻谷和稻米。在湖北四湖地區(qū)的湖洲地和消落區(qū)實(shí)行的魚-草-畜模式表明,于枯水季節(jié)種植優(yōu)良牧草,以草喂畜(魚)發(fā)展養(yǎng)殖,實(shí)行魚-草-畜生產(chǎn)模式,可獲魚畜雙豐收。湖洲地和消落區(qū)適宜于種植黑麥草、紫云英、三葉草和蘇丹草等優(yōu)良牧草,鮮草產(chǎn)量平均可達(dá)2.625×104kg/hm2,鮮魚產(chǎn)量達(dá)3.2×103kg/hm2;湖洲地草場可飼養(yǎng)羊10~15只/hm2,羊日均增質(zhì)量達(dá)130g。3.4土地利用技術(shù)根據(jù)三峽建壩后洞庭湖區(qū)水文情勢的變化,對洞庭湖西部、南部處于濱湖、濱河地帶及處于臨界水位的地段,對洞庭湖東部目前地下水位埋深小于1.0m的地段,重點(diǎn)控制三峽建壩對潛育化、沼澤化的不良影響,防止產(chǎn)生新的低產(chǎn)田或進(jìn)一步降低原有低產(chǎn)田的質(zhì)量。采取的措施主要是改善土壤的水分條件和土壤理化性狀,改平作為起壟栽培,緩和潛育稻田水氣矛盾;采用測土配方施肥技術(shù),大幅度增施有機(jī)肥、綠肥、人畜肥及各種秸稈肥料,培肥地力。洞庭湖區(qū)既是我國重要的商品糧、棉、油及水產(chǎn)基地,又是湖南省主要的造紙、石化及紡織工業(yè)基地,工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)