流域是以河流為中心的自然區(qū),人地關(guān)系在流域內(nèi)呈現(xiàn)出系統(tǒng)性、整體性等特征,流域問題的解決必須遵從其內(nèi)部規(guī)律。《歷史流域?qū)W論綱》從歷史長時(shí)段視角出發(fā),用多學(xué)科交叉的研究方法,探索了流域問題的形成、變遷及流域內(nèi)人地關(guān)系的特征?!稓v史流域?qū)W論綱》八章,從歷史長時(shí)段視角出發(fā),用多學(xué)科交叉的研究方法,詳細(xì)論述了歷史流域?qū)W的構(gòu)建緣起、基本理論,重點(diǎn)對流域內(nèi)資源、交通、災(zāi)害、人口、文化等所呈現(xiàn)出的流域性特征進(jìn)行了深入探索。
代序:從古埃及尼羅河流域出發(fā)
出版前
及時(shí)章 流域問題與歷史流域?qū)W
及時(shí)節(jié) 流域問題與人類可持續(xù)發(fā)展
第二節(jié) 流域問題與流域科學(xué)的興起
第二章 歷史流域?qū)W的基本理論
及時(shí)節(jié) 歷史流域?qū)W構(gòu)建緣起
第二節(jié) 歷史流域?qū)W的重點(diǎn)問題與學(xué)科框架
第三節(jié) 構(gòu)建歷史流域?qū)W的實(shí)踐意義
第三章 流域資源稟賦與人類的空問選擇
及時(shí)節(jié) 流域資源、結(jié)構(gòu)特征與人類社會(huì)
第二節(jié) 歷史時(shí)期人類空間選擇的流域性
第四章 流域廊道與人類文明擴(kuò)展
及時(shí)節(jié) 流域的廊道與阻隔功能
第二節(jié) 流域廊道與文明傳播
第五章 流域"災(zāi)害鏈"與古代流域減災(zāi)
及時(shí)節(jié) "災(zāi)害鏈"與流域?yàn)?zāi)害
第二節(jié) 流域?yàn)?zāi)害鏈的"多米諾骨牌"效應(yīng)與預(yù)警、減災(zāi)
第六章 中國古代水利工程與流域承載力
及時(shí)節(jié) 流域主要水利工程
第二節(jié) 水利工程與流域承載力
第七章 中國古代流域管理的歷史鏡鑒
及時(shí)節(jié) 中國古代水資源管理的"流域觀"
第二節(jié) 中國古代流域管理的歷史鏡鑒
第八章 歷史流域?qū)W與中國文化視野下的流域和諧
及時(shí)節(jié) 中國傳統(tǒng)文化與人地未來
第二節(jié) 流域生態(tài)視野下的人地和諧
第三節(jié) 歷史流域?qū)W發(fā)展愿景
及時(shí)章流域問題與歷史流域?qū)W
及時(shí)節(jié)流域問題與人類可持續(xù)發(fā)展
2007年3月20日世界自然基金會(huì)全球遭破壞最嚴(yán)重河流前十名,并進(jìn)行了原因診斷,主要概括為以下幾個(gè)方面。
1)主要因水利設(shè)施建設(shè),破壞嚴(yán)重的河流:薩爾溫江—怒江(亞洲)、多瑙河(歐洲)、拉普拉塔河(南美洲);
2)主要因過度取水,破壞嚴(yán)重的河流:格蘭德河(北美)、恒河(亞洲);
3)主要因全球氣候變化,破壞嚴(yán)重的河流:印度河(亞洲)、尼羅河(非洲);
4)主要因入侵物種,破壞嚴(yán)重的河流:墨累—達(dá)令河(澳大利亞);
5)主要因過度捕撈,破壞嚴(yán)重的河流:湄公河(亞洲);
6)主要因污染,破壞嚴(yán)重的河流:長江(亞洲)。
根據(jù)世界自然基金會(huì)的統(tǒng)計(jì),這些河流"已經(jīng)面臨最嚴(yán)重的威脅或正在承受最糟糕的后果",河流中的大量淡水生物滅絕,水資源嚴(yán)重短缺;該基金會(huì)警告說,如果對目前的形勢放任不管,將會(huì)產(chǎn)生"可怕的后果"。
一、觸目驚心的流域問題
人類面對的生態(tài)問題,古代與現(xiàn)代存在質(zhì)的差異。19世紀(jì)下半葉以前,引致生態(tài)變遷的主要因素有二:一是氣候突變、氣候?yàn)?zāi)害、物種減少等自然因素變化,生態(tài)系統(tǒng)自我適應(yīng)性調(diào)整需要一個(gè)過程,其間對人類種群產(chǎn)生影響;二是人口快速增長,超越了生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的人口承載能力,自然平衡被打破,由之造成地域性(往往是流域性)生態(tài)問題。
(一)水資源短缺與河流斷流
隨著全球人口增加、氣候變暖等社會(huì)、自然因素的復(fù)合影響,水資源短缺的問題日漸突出、嚴(yán)峻。人類對于河流的取水量不斷增加,污染程度加劇,一些人類賴以生存了數(shù)千年的母親河開始出現(xiàn)斷流。
1.中國較大的內(nèi)陸河斷流
塔里木河是我國最長的內(nèi)陸河,是世界第5大內(nèi)陸河,全長1321km。塔里木河流域總面積為102萬km2,包括塔里木盆地周邊向中心聚流的九大水系114條源流和塔里木河干流、塔克拉瑪干大沙漠及東部荒漠區(qū),是黃河流域面積的1.4倍,是一個(gè)封閉的內(nèi)陸水循環(huán)和水平衡的相對獨(dú)立的水文區(qū)域。
自20世紀(jì)70年代初大西海子水庫建成后,塔里木河英蘇以下河道從1972年開始斷流,臺(tái)特瑪湖也于1974年干涸。20世紀(jì)90年代后,斷點(diǎn)上移到塔里木河下游的卡拉斷面,斷流長度由20世紀(jì)70年代的321km增加到428km。究其因,除了水庫直接截留及對周邊氣候可能發(fā)生的影響外,氣候轉(zhuǎn)暖、河流本身處于荒漠之中、蒸發(fā)量大于補(bǔ)給量等自然因素,以及流域上中游長期無序開荒和無節(jié)制用水,全流域灌溉用水不斷增加、取水過度等諸多因素直接導(dǎo)致了斷流。
自2001年起,國家決定投資逾百億元,對新疆塔里木河流域進(jìn)行綜合治理。隨著平均每年42.62億m3水輸入塔里木河干流,截至2014年1月,源流向塔河干流多年平均輸水42.62億m3,完成規(guī)劃目標(biāo)的91.7%。這條我國較大內(nèi)陸河下游河道終于告別了連續(xù)斷流30年的歷史,實(shí)現(xiàn)了水流到臺(tái)特瑪湖,塔里木河干流上中游林草植被得到有效保護(hù)和恢復(fù),下游生態(tài)環(huán)境得到初步改善。中科院近期監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,同輸水前相比,塔河干流下游距主河道1km以內(nèi)的地下水位由距地面8—12m回升到2—4m,地下水礦化度由高于11g/L降至1.5g/L,塔里木河兩岸植被重現(xiàn)生機(jī),下游植被恢復(fù)面積達(dá)1333km2,植物物種由17種增加到46種,大量的鹽漬化耕地得到改善,沙地面積減少204km2,塔克拉瑪干、庫魯克塔格兩大沙漠合攏趨勢得到有效遏制。
2.中國母親河——黃河下游斷流
黃河自然斷流始于1972年,主要發(fā)生在下游的山東河段。依據(jù)利津水文站觀測統(tǒng)計(jì),斷流情況如表1-1所示:
表1-120世紀(jì)以來黃河斷流時(shí)間簡表(單位:天)
年份斷流天數(shù)
70年代9
80年代11
1991年82
1992年61
1993年75
1994年121
1995年122
1996年136
1997年226
1998年142
1999年42
2000年0
資料來源:牛玉國、張海敏、李世明:《黃河資源問題與對策研究》,《湖泊科學(xué)》2004年12月,第16卷增刊,依據(jù)該文整理。
在1972—1996年的25年間,有19年出現(xiàn)河干斷流,平均4年3次斷流;1987年后幾乎連年出現(xiàn)斷流,且出現(xiàn)斷流時(shí)間不斷提前,范圍不斷擴(kuò)大,頻次、歷時(shí)不斷增加的態(tài)勢,如1995年,斷流歷時(shí)長達(dá)122天;1996年136天;1997年,斷流達(dá)226天;為歷時(shí)最長的斷流。
從自然原因分析,黃河流域大部分屬于干旱、半干旱的大陸性氣候區(qū),徑流的補(bǔ)給主要靠降水,水量本來就不充沛,進(jìn)入溫暖期后降水減少、蒸發(fā)加強(qiáng),進(jìn)一步加劇了水資源的不足,供求關(guān)系更加緊張。黃河下游因泥沙大量淤積,成為世界上著名的地上河,使該段黃河不僅得不到兩岸地下含水層的水源補(bǔ)給,反而要用河水下滲補(bǔ)給地下含水層,而且越是干旱越是下滲嚴(yán)重,最終導(dǎo)致黃河斷流現(xiàn)象出現(xiàn)。
從人為原因分析,主要有二:一是人類對水資源的不合理利用,二是人類對流域環(huán)境的破壞。20世紀(jì)50年代以來,黃河流域人口猛增,生活和農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水急速增加。20世紀(jì)50年代時(shí),黃河下游灌區(qū)灌溉140萬hm2農(nóng)田,工業(yè)年均耗水量122億m3;90年代農(nóng)田灌溉面積上升到500萬hm2,工業(yè)年均耗水量達(dá)到300億m3;與此同時(shí),黃河下游非汛期年均降水量來水減少了24.5億m3,水資源供需矛盾尖銳。于是,在枯水季節(jié)或枯水年份,沿岸各地紛紛引水、蓄水、爭水、搶水,加之水資源管理混亂,水荒問題更加突出。黃河流域一方面水資源短缺,另一方面水資源浪費(fèi)驚人,如農(nóng)業(yè)灌溉仍然主要采用大畦漫灌、串灌等原始灌溉方式,一些灌區(qū)每公頃耕地年均毛用水量竟然高達(dá)60m3,粗放經(jīng)營的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式使黃河水資源的有效利用率不及40%。隨著人口劇增、經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展,特別是城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,流域水污染程度亦逐年加重,"水荒"矛盾更加尖銳。
3.蒙古國600多條內(nèi)陸河斷流
蒙古國屬大陸性氣候,年均降水量僅為200—300mm。境內(nèi)有大小河流3800多條,湖泊3500多個(gè),主要靠春、夏、秋季的雨水補(bǔ)給。20世紀(jì)90年代以來,蒙古國國內(nèi)旱情加劇,到2007年持續(xù)多年的干旱已導(dǎo)致蒙古國國內(nèi)超過600條大小河流斷流或干涸,而且這一趨勢仍在繼續(xù)。
2012年春季干旱,蒙古國的"母親河"圖拉河在4月斷流,直接影響了首都烏蘭巴托100多萬市民的生活用水(蒙古國近一半的人口都集中在首都烏蘭巴托)。圖拉河水是烏蘭巴托人的"生命之水",也是烏蘭巴托地區(qū)地下水的重要補(bǔ)充源。專家分析,造成圖拉河水資源短缺的原因主要是氣候干燥、土地干旱以及荒漠化進(jìn)程加劇。蒙古國78%的領(lǐng)土處于荒漠化和半荒漠化狀態(tài)。此外,近年圖拉河上游及沿岸建起許多企業(yè)和居民樓,對圖拉河流域植被破壞嚴(yán)重,造成流域上游對水源的保護(hù)和涵養(yǎng)不足,使下游來水量進(jìn)一步減少。
(二)技術(shù)干預(yù)下的流域危機(jī)
早在2004年,世界自然基金會(huì)在題為"危機(jī)中的河流"的報(bào)告中,就提出雜亂無章的大壩建設(shè)正威脅著世界上的很多著名河流,世界大型河流中有一半以上都由于大壩的建設(shè)而影響了生態(tài)環(huán)境,中國的長江已經(jīng)成為全世界最岌岌可危的一條河流。2007年3月世界自然基金會(huì)的報(bào)告進(jìn)一步指出,薩爾溫江、拉普拉塔河和多瑙河流域等,修建堤壩等工程正造成河流流量減少和魚類死亡,而中國的長江由于沿岸地區(qū)快速發(fā)展的大規(guī)模工業(yè)建設(shè)和水土流失問題,導(dǎo)致污染問題非常嚴(yán)峻。
1.長江成為21世紀(jì)初"最受傷大河"之
2004年世界自然基金會(huì)在"危機(jī)中的河流"報(bào)告中指出,中國已經(jīng)和正在建造的大壩數(shù)量在全世界名列及時(shí)。報(bào)告特別提到了長江——它正在和將要修建的大壩有46座,報(bào)告認(rèn)為這些大壩的建設(shè)影響了長江內(nèi)一些瀕臨滅絕的物種的繁殖。2007年世界自然基金會(huì)全球遭破壞最嚴(yán)重河流前十名,長江"榜上有名"。
三峽大壩位于湖北省宜昌市境內(nèi)的三斗坪,2008年運(yùn)行,是目前世界上較大的混凝土水利發(fā)電工程,是三峽水電站的主體工程,距下游葛洲壩水利樞紐工程38km。修筑大壩的好處,人所共知,諸如防洪、發(fā)電、航運(yùn)、蓄水北調(diào);但與此同時(shí),它的弊端也在不斷顯現(xiàn):對長江流域生態(tài)系統(tǒng)、地質(zhì)系統(tǒng)、水資源出現(xiàn)破壞性干預(yù),如下游洄游魚類與長江特有魚類受到嚴(yán)重影響,突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害增多,大壩通過蓄水、圍堵沉積物和增加水成分而加劇水污染等。
與此同時(shí)出現(xiàn)的是長江流域日漸嚴(yán)重的污染。隨著工農(nóng)業(yè)大規(guī)模的發(fā)展,城市、耕地規(guī)模不斷擴(kuò)大,人口不斷增加。在過去的50年中,長江主河道上數(shù)百座城市的污染水平已經(jīng)增加73%,每年排放到河流里的污水和工業(yè)廢水已達(dá)到約250億t,占全國總污水排放量的42%,工業(yè)總排放量的45%。據(jù)中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會(huì)(CCICED)農(nóng)業(yè)面源污染控制課題組研究,流域內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氮排放占氮排放總量的92%,由于流域內(nèi)農(nóng)業(yè)灘區(qū)大量減少,流域自身分解毒性污染物的能力大大降低。此外,由于耕地面積擴(kuò)大,流域內(nèi)土壤侵蝕加劇,長江已成為世界上第4大含沙河。
2.南美洲拉普拉塔河淤積危機(jī)
2012年3月31日,美國宇航局地球觀測站公布了一張衛(wèi)星照片(圖1-1),顯示了從南美洲東部巴拉那河流入拉普拉塔河的渾濁河水,展示了南美洲拉普拉塔河中的面積巨大的沉積物景象。
圖1-1南美洲河口沉積物渾濁不堪
巴拉那河是南美洲的第二大河流,發(fā)源于巴西高原東南緣的脈曼蒂凱拉山北坡,長度僅次于亞馬孫河,其75%的河水流入了拉普拉塔河。拉普拉塔河長約290km,流域面積約占南美大陸的20%,它是一個(gè)碩大無比的河口,因近代下沉作用呈漏斗狀,其寬度從西端兩河匯集處的48km逐漸擴(kuò)大至東部與大西洋相交處的220km,最寬處約達(dá)290km,是世界上最寬的河口。
由于拉普拉塔河兩大源流巴拉那河和烏拉圭河水量充沛、富含泥沙,特別是巴拉那河流域上游大部分地區(qū)海拔接近1km,多為丘陵和山地,產(chǎn)業(yè)以農(nóng)業(yè)為主,暴風(fēng)雨導(dǎo)致農(nóng)業(yè)區(qū)表層土流失嚴(yán)重,使拉普拉塔河泥沙淤積量每年可達(dá)600萬m3。
3.兩河流域的濕地從"伊甸園"到"人間地獄"
伊拉克南部的底格里斯河與幼發(fā)拉底河合在一起后的流域內(nèi),約有2萬km2的肥沃沼澤濕地,學(xué)者們考證這片沼澤濕地就是《舊約圣經(jīng)》里所描述的"伊甸園"。這片富饒的沼澤濕地也是中東地區(qū)較大面積的濕地, 這里常年棲息著幾百種珍禽奇獸,盛產(chǎn)魚蝦,素有"人間天堂"和"魚米之鄉(xiāng)"之稱。在伊拉克市場上,幾乎2/3的鮮魚出自"伊甸園"濕地;在科威特海面上捕到的龍蝦,有40%源自這片沼澤濕地。
2003年4月26日,在法國巴黎召開的西方八國環(huán)境峰會(huì)上,戰(zhàn)后伊拉克的環(huán)境現(xiàn)狀成為了會(huì)議的重要議題。伊拉克戰(zhàn)爭對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成了嚴(yán)重災(zāi)難,土地、森林、草原在戰(zhàn)火中被摧毀,大氣和河流受到了污染,大量的貧鈾彈不僅造成河水的直接污染,而且還將污染地下水;同時(shí),被炸毀的煉油廠和化工廠的大量有毒化學(xué)物質(zhì)流入河中也造成河水污染,使兩河污染的程度和范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。戰(zhàn)爭中美軍使用的武器不僅直接破壞了伊拉克土地表面的土壤結(jié)構(gòu),還在陸地和水域中遺留下大量的武器彈藥,有些在長時(shí)間內(nèi)無法排除,形成持久而可怕的環(huán)境隱患。自遠(yuǎn)古以來,伊拉克就有沙塵暴災(zāi)害,戰(zhàn)爭中猛烈的轟炸和大量美軍的地面和空中活動(dòng)又加劇了沙塵暴的影響;此外,戰(zhàn)爭中油井的燃燒和大量劇烈的軍事活動(dòng)對伊拉克的氣候也產(chǎn)生了影響。沙漠地表的自我恢復(fù)需要數(shù)百年時(shí)間,戰(zhàn)爭造成的環(huán)境退化在很長時(shí)間內(nèi)都難以恢復(fù)。
由于常年的無休止戰(zhàn)亂,這片昔日充滿生機(jī)的沼澤濕地、魚米之鄉(xiāng),如今大部分區(qū)域已經(jīng)變成了可怕的沙漠,而且這一狀況仍在日益惡化中。專家們考察后得出結(jié)論,這片沼澤濕地的原始生態(tài)在短期內(nèi)是無法恢復(fù)了,濕地的再現(xiàn)也可能永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)了,"相當(dāng)一部分濕地已變得越來越干竭和沙漠化,已到了無可救藥的地步", "伊甸園"在人類戰(zhàn)爭摧殘下已變成"人間地獄"徐新明:《從"伊甸園"到"人間地獄"——底格里斯河與幼發(fā)拉底河的悲慘厄運(yùn)》,《海洋世界》2003年11期,第14 15頁。 ……
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不錯(cuò)的一本書,可以學(xué)習(xí)
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