文章编号：1009—4210(2003)06—01—07
、
～
生态与环境
生态
童潜明
(湖南省国土资源厅地质研究所，湖南长沙410007)
摘要：洞庭湖会消亡，三峡水库运行只能延长其
寿命，是目前的主导认识。根据构造沉降和泥沙淤
积的相对关系，近100年来洞庭湖的演化经历了
下荆江裁弯前后的萎缩和基本保持不变两个阶
段；三峡水库蓄水135m高程标志着进入湖的扩大
阶段；洞庭湖湿地生态系统受洞庭湖演化、“泥沙
淤积搬家”和三峡水库年内下泄量变化等三个主
要因素的影响，在其综合作用下，湿地生态系统由
顺向演替转化为逆向演替。如此，三峡水库运行将
使洞庭湖的生态问题出现一系列新的变化，将成
为湖区可持续发展等同于防洪的重大问题。
关键词：洞庭湖；构造沉降；泥沙淤积；演化；湿地
生态系统；演替
中图分类号：I：''941．78；Q14(264)文献标识码：A
一
、洞庭湖消亡是目前的主导认识
近年来，许多研究成果都认为洞庭湖演化的结
果是消亡。例如：“从目前情况看，目平湖的东、南两
侧受山地、丘陵制约，不能再下移后退，随着沅澧三
角洲的继续向东延伸，其最后消亡已不可避免；南
洞庭湖西北部来沙保持不变或由于目平湖的消亡
而有所增加，亦将被来沙充填而导致消亡；东洞庭
湖处在‘三口’陆上三角洲、藕池东支的扁担河三角
洲和华容河三角洲的合围之中，‘三口’陆上三角洲
前缘的武岗洲和上、下飘尾洲及扁担河三角洲均在
迅速扩展，上、下飘尾洲的末端已接近君山湖夹，显
著地封锁了东洞庭湖；扁担河三角洲在湖区西北部
迅速向东推近，因而东洞庭湖的自然消亡趋势也十
分明显”…。又如，“目平湖现在面积189．66km，50
年代以来因三角洲发育而湖盆萎缩的速率为
4kmVa，若以此速度计算，50年后目平湖将消亡，即
芦荻沼泽布满全湖”[2；南洞庭湖现有水面
516．40km2，“根据1952—1988年湖底地形图比较分
析，若按平均淤高2m即5．5cm／a推算，则仅要45年
南洞庭湖的广大区域将为沼泽所封淤”[2_。东洞庭湖
天然湖泊水面459．33km，“据1952-1988年的湖底
高程统计分析，远端砂坝淤积速率为2．94cm／a，以此
速度计算，一个世纪以后今日远端砂坝多为沼泽所
占据……。整个东洞庭湖在平、枯水期将由南部漉湖
一带与西北角一带的二、三个分流间残留湖湾及藕
池东支、湘江两条河道组成，广大区域将遍布芦荻沼
泽”。“整个洞庭湖被分割成沼泽、零星分流间残留湖
湾及多股分流河道(图1)”_2]。
收稿日期：2003—06—30
基金项目：国土资源部国际合作与科技司地球科学前缘探索项目“洞庭湖近代地质作用过程与生态耦合关系研究”阶段性成果
作者简介：童潜明(1942～)，男，教授级高级工程师，从事地学及其边缘学科的研究。
圊土谤活斜丝管理
以上是近年来有关研究对洞庭湖会消亡具代表
性的一些看法，其实，20世纪70、80年代就有不少
洞庭湖的研究者发表了洞庭湖消亡的意见。例如：湖
南省水利水电勘测设计院认为：“云梦泽到江汉平原
的演变过程，也是洞庭湖今天正在重演的过程，云梦
泽的今天，就是洞庭湖的明天，这是不以人们意志为
转移的必然规律”。“洞庭湖由小到大，尔后又由大到
小，最终走向消亡，这就是它的历史演变过程和发展
规律”。中国科学院水生生物研究所在“洞庭湖盛衰
之探讨”一文中认为：“七里湖已基本消亡，仅剩有
6．5km，南洞庭湖预料下世纪中期行将消亡，东洞庭
湖的飘尾洲、君山、藕池东支三角洲将在20年后连
成一片，也就是东洞庭湖的消亡”。湖南省经济研究
中心1985年提出的《湖南省洞庭湖区整治开发综
合考察研究》报告指出：“洞庭湖经历了一个由小变
大，又由大变小的反复曲折的历史演变过程……，
来水携带的泥沙情况如不改变，则洞庭湖的消亡是
很快就会到来的”。湖南省地矿局水文二队1988年
在有关洞庭湖第四纪地质调查报告中也提出了“全
新世以来，洞庭湖在内外地质作用制约下发生从小
到大，又从大到小，到分割萎缩，直到几近消亡的渐
变过程”。
上述研究没有考虑三峡水库运行后对洞庭湖的
影响，但有关三峡水库的研究认为，三峡水库的运行，
洞庭湖仍将消亡，只是消亡时间延长了，“如果洞庭
湖现在还有16．5km容积，由最近15年来平均泥沙
淤积速率O．076km3／a计算，将在217年内被泥沙淤满
填塞的话，那么三峡水库建坝后可使湖泊被填塞时间
延长到343年或更长”[31。洞庭湖会消亡，三峡建坝
将延长其消亡的认识还见诸于朱翔等的研究报告。
二、洞庭湖不会消亡且会扩大
认为洞庭湖演化结果会消亡主要是忽略了现代
地壳形变的构造沉降。在持消亡论者看来，现代地壳
没有形变是静止的，即使有形变，有构造沉降，因其
量很小，在现实的防洪的湿地保护中可以忽略不计。
如此洞庭湖就象一个静态的过水的洼地或大坑，只
要有泥沙淤积总有一天会填满消亡，淤积泥沙多，填
满消亡就快，否则就慢，三峡水库运行只是因泥沙淤
积大量减少使其寿命得以延长而已，但总归免不了
消亡的命运，显然这种认识不符合事物发展规律。
第一，现代地壳并非静止。构造地质大师李四
光、陈国达等多年以前就确定亚洲东部由巨型隆坳
构造带组成，从1亿多年前的白垩纪至今，隆起带在
上升，坳陷带在沉降，洞庭湖盆就是处在第二沉降带
中的一个正在沉降的断陷盆地[5]。
第二，现代地壳形变可以从这个地区发生的构
造活动加以证实。一是断裂有复苏现象，反应为有地
震活动，据湖南省地震局资料【6J，洞庭湖区是湖南地
震活动最频发地区，自明朝以来至1982年有记录的
地震涉及湖区诸县有131次之多，其中1631年湖南
省最大的破坏性6．7级“常德地震”就是沿洞庭湖西
缘的太阳山断裂带分布，1979年有感的3．8级“澧南
地震”又是沿该断裂带分布。二是地壳的掀斜现象，
洞庭湖断陷盆地之北为“华容隆起”，即从华容的墨
山、桃花山起，向西接大王山、石华堰、高基庙、团山
寺、鹿湖山、彭邱岭，再西接黄山头、虎山，再向西到
澧县的杨家土当、盐井、界岭，为一东西向的丘陵台
地；由此往南又出现了华容大乘寺、南县城关、安乡
近郊呈东西向排布的由第四系更新统红土组成的丘
岗；再向南为平原，到南洞庭湖。这种地形由北向南
由高降低是地壳的掀斜现象，即北掀南俯，由此才造
就了湖域南移形成现在的南洞庭湖。现在的南洞庭
湖地区在明清时期直至光绪22年(1897年)绘制的
《洞庭湖全图》尚无烟波浩渺的大湖，仅是河网分割
平原，故明清建筑物或沉埋淤泥中，或沉没湖水中，
如清嘉庆2年(1797年)落成的沅江市镇江塔现就
成为茫茫南洞庭湖中一孤塔。由此推测南洞庭湖应
形成于1897年之后，1949年(此时已有浩渺大湖)
之前的四、五十年内。
茫茫万子湖水中辇囊的一孤塔——镇江塔(始建
第三，现代地壳形变中的构造沉降还通过多种
方法，得到了其沉降值(表1)，由此可知，构造沉降
速率变化在0．5-1．7cm／a之间，故洞庭湖区在总体沉
降中，有沉降缓慢区和快速区及相对上升区之分。
表I洞庭湖构造沉降速率
演求得的方法
1．178一o．857~~(1925—1953年)羹利
麓j0一永足基准重复测量：湖区备乡镶
i0设膏水位浇涮lq点《承尺)，20
豢
0镬者之高程变化睇为地蘸沉
霉ill弦繇催：zi
器
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壤零下地形豳对魄鼹躐对应筱_
鼙瓣离程差除以彗重润差即为凝
毒摹}输沙平均法按弼期求下…
雉黪涸比较得出泥沙淤积|I}熬
。霆附圈差弹为淤积逮肆
l辣逮l率蓠奢小于后者，其差德弹
拇造沉簿值慧
湖南地勘
局水文=
队
中国地质
大警
湖南地勘
局水文二
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中国地质
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205
形
0枷。年代初与世纪年代末一6O年代初与70年代末与80年代初荆州地区(1999)
既然洞庭湖区有构造沉降，那么洞庭湖的演化
就不只是决定于泥沙淤积，还决定于构造沉降，即两
者速率的相对关系：当前者大于后者湖泊就萎缩最
终会淤为沼泽地，如若构造沉降转为上升，湖泊就会
消亡而变为丘陵或山地，犹如中生代为内陆湖的衡
阳盆地、沅麻盆地，由沉降转为上升后消亡而成为今
日之丘陵和山地；而在中生代同为内陆湖盆的洞庭
盆地由于构造继续沉降，至今仍保持为湖盆接受淤
积；当湖盆中泥沙淤积速率与构造沉降速率相当时
湖盆就能维持现状；当前者小于后者时湖盆就不断
扩大。图2概略地反映了第四纪以来洞庭湖不同时
期的扩大与萎缩，其中更新世是按地层分布范围划
定的，全新世早中期的大溪期(距今8000年左右)、
屈家岭期(距今6000年左右)是按“文化层”遗址分
布范围划定的，这以后是按历史地理和大地测量划
生态与环境
定的。上述洞庭湖范围的变化幅度很大，并有被分割
成几个小湖的时期，但并未消亡过。洞庭湖范围的变
化如前所述，受构造沉降和泥沙淤积制约，构造沉降
是一种内力地质作用，是不受人为控制的，在一个相
当长的以百万年计的地质时期内变化不大，故构造
沉降速率可视为一个常数。第四纪以来，至少在全新
世以来的近、现代时期可按前述的0．5～1．7cm／a确
定。泥沙淤积可以受人为控制，并随生产力的发展其
控制力增大，按图2所示各个时期，在更新世时期及
其以前，没有人为影响；以后至1825年有了人为影
响且逐渐加强；1825年以后人为影响占主导，突出
表现为：一是明末清初形成了统一的荆北大堤和“尽
堵荆北穴口”，荆江只有分流注入洞庭湖，尤以1852
年、1873年藕池、松滋决口形成“四15”南流泥沙滚
滚而来；二是1967—1972年下荆江人工和自然裁弯
完成后“三15”(1958年调弦15堵)人湖泥沙大减，其
原因是荆江缩短流程80kin，使河床下切，15门淤高，
断流天数增加，如藕池东支裁弯前偶有断流，裁弯后
1975—1983年平均断流148．4天，故“三口”分流流量
减少，其输入湖中泥沙也就减少[3]。
由于1949年新中国建立之前，没有系统的泥沙
淤积观测资料，故无法定量得知两者速率的变化，只
能定性地说明其萎缩；1949年以后有了系统的泥沙
淤积观测资料，可以定量测算两者_的相对变化，以判
别其相应时段的萎缩与扩大。表2是根据湖南省水
表2洞庭湖不同时段的泥沙淤积速率
1951．1958148333696．39
～
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i缎潜．1謦盼l2：撼llj2潮驰_l
1973-198086302691
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1991-199854402691
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1O133．15
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101丁2．33
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1n1146
利厅洞庭湖工程管理局[71的泥沙淤积资料换算的
195卜1998年各个时段的淤积速率，如果与构造沉
降速率0．5～1．7cm／a进行比照，那么就可明显地分为
两个时期。第一时期是下荆江裁弯以前1951—1966
年构造沉降速率显著地少于泥沙淤积速率，洞庭湖
萎缩严重，根据卫星影像量算洲滩面积增长很
快，增长率达41．4km2／a(表3)；第二个时期是裁弯
国土境溽科丝管理
早更新世早期早更新世晚期中更新世
大溪期屈家岭期
南北朝期南宋期
1825年1897年
岳阳
。
汉寿
晚更新世
先秦至汉晋期
明清期
1949年
图2早更新世以来至今的洞庭湖范围略图
·d·
1998年
阳
、
以后泥沙淤积速率减少了53．5％，与构造沉降速率
趋于接近，故洲滩面积只有少许增长，1977—1989年
l2年里只增加5．239km，增长率仅0．37km2／a(表
3)，可以说洞庭湖基本保持不变。这一点也由湖南省
遥感中心提供的卫星影像量算的洲滩面积，在水位
基本相同时裁弯后的20世纪70年代与90年代，经
过20余年洲滩面积没有扩大反略有缩小而得到证
明(表4)[9】。
表3下荆江裁弯前后洞庭湖面积变化
藏善慧纛
前1961(平均)1423·Ol64
1．40一刚4．4
1971(平均)1836．922
羹馨37
表4下荆江裁弯后洞庭湖洲滩面积变化
枯水期
汛黧
。域陵帮I水位(m)静静嚯蕊积(k狙2)
21．841876．5
21．461831．2
28。91603。7
ll
29,28,t72，1
1976—1979年(8个成像平均)24．241294．5
l9g：赫均)．24．2ll25lI3
三峡水库工程是迄今以来对长江中下游发生的
最大的人为地质事件，它对洞庭湖的泥沙淤积必将
产生迄今以来最大的人为影响，已有许多研究资料
表明三峡水库运行后，坝下河流将冲刷下切，“三
口”口门将进一步淤高，断流天数将进一步增加，输
入洞庭湖的泥沙也将进一步减少，按湖南省水利厅
洞庭湖工程管理局的资料：现在由“三口”入湖泥沙
为0，96亿吨／年，75％淤落湖内为0，72亿吨／年，三
峡水库运行20年时和50年时，淤落湖内泥沙将减
少0．49亿吨和0．42亿吨，即较现在减少62％～
59，3％网。那时泥沙淤积速率就只有0．55crrga和
0．59cm／a．而小于构造沉降速率0．5-1．7cm_／a，如此洞
庭湖进入第三阶段即扩大阶段。
三、影响洞庭湖生态系统
演替的三个因素
洞庭湖区是我国最大的一块淡水湿地，东洞庭
湖于1992年、南洞庭湖和西洞庭湖于2000年先后
列入拉姆萨国际重要湿地名录，湿地面积1989年卫
生态与环境
星影像量算为158万公顷属自然一人工生态系统。
自然系统是指垸堤外的沉水和浮水植物湖泊(河)水
体、泥沙滩地、草甸滩地、芦荻滩地、森林滩地；人工
系统是指垸堤内的沉水和浮水植物内湖水体、沼泽
化稻田、潜育化稻田、潴育化稻田、旱地。各湿地生态
类型具同心状结构，即以沉水和浮水植物水体为中
心，按上述次序依次向外排列，但这是最理想的结
构，实际上总是会缺少某些类型。各湿地生态类型在
湖泊演化进程中在多种因素影响下将发生演替，即
各类型间可以相互替代，一种类型可以转化为另一
种类型。演替分顺向和逆向两种，在自然湿地生态系
统中，顺向演替按沉水植物水体一浮水植物水体一
泥沙滩地一草甸滩地一芦荻滩地一森林滩地逐一替
代；逆向演替则按相反的方向进行(图3)。在人工湿
地生态系统中，顺向演替按沼泽化稻田一潜育化稻
田一潴育化稻田一旱地逐一替代，逆向演替则按相
反的方向进行。洞庭湖湿地生态系统演替主要受三
个因素影响。
森林檀被I森林滩地
洲呈碧臣曩口
塞匝圈Ir-被l草草滩捌
套幽：f
越瓤_甍竺竺li．；
图3湿地生态系统演替示意(按黄进良，1999，略有改动)
第一，洞庭湖演化的影响。洞庭湖自1825年以
来直到1966年是处在近100年来演化的第一阶段，
即严重萎缩阶段，水体为洲滩侵占且发展很快，又连
年淤高，如此才有洲滩可供大规模的围湖造田，才在
自然一人工湿地生态系统中人工湿地生态系统逐渐
占主要部分达总面积的72％。此时自然湿地生态系
统按顺向演替规律各类型逐一替代；在人工湿地生
态系统因湖(河)高田低，地下水位逐年上升，就发
生了潴育化稻田变为潜育化和沼泽化稻田的逆向演
n‘，一一
n‘，1
1●^1●^一一
蓦^b4
譬7．9麓99
1●^1
地势逐渐降低逆向渍瞢
泥沙淤积速率小于构遣沉降速率
地势逐渐增高囊向渍瞢
泥沙淤积速率大于构遗沉降速率
国土{毒溽斜丝谨理
替。1972年下荆江裁弯以后洞庭湖的萎缩就总体讲
得到控制，基本维持现状，各湿地生态类型没有太大
的改变，但由于构造沉降和泥沙淤积的不均匀性，对
自然湿地生态系统也就有不同的表现：根据卫星影
像资料【8J，20世纪70年代和90年代，洲滩面积东洞
庭湖由770万公顷缩小到622万公顷，南洞庭湖由
386万公顷扩大到472万公顷。如此东洞庭湖区发
生了逆向演替，南洞庭湖发生了顺向演替，这一点
得到了湖南省寄生虫病防治研究所【l和湖南省林科
院【】习的有关资料的佐证。东洞庭湖的逆向演替．即芦
苇滩为草滩替代，如2000年与1989年比，芦苇滩减
少6．73％，草滩增加10．94％，君山一钱粮湖区目前已
有70％的芦苇滩退化为芦杂滩和草滩；南洞庭湖的
顺向演替即泥滩为草滩替代，草滩又为芦苇滩替代，
如在泥沙淤积快的地方，白泥滩变为褊草和苔草滩，
褊草和苔草滩变为褊草、苔草和芦苇混杂滩。在人工
湿地生态系统中主要是因地下水位上升，稻田潜育
化的逆向演替的加剧，如20世纪60、70年代土壤普
查时潜育化稻田是18万公顷【I3J，到90年代达到21
万公顷【la1。2003年6月三峡水库蓄水达到135m，标
志着洞庭湖演化进入第三阶段即扩大阶段，湿地生
态系统演替都将按逆向演替规律进行。
第二，“泥沙淤积搬家”的影响。所谓“泥沙淤积
搬家”就是由荆江输入并淤积在洞庭湖的泥沙如数
被搬运并淤积在洞庭湖湖口城陵矶及其以下河段。
这现象已为下荆江裁弯所证实，濮培民的研究表明
“下荆江裁弯后，三口入湖泥沙较裁弯前减少8000
万吨，城陵矶的泥沙每年增多8000万吨”【3；李天义
通过1956-1966年(裁弯前)与1981—1989年(裁弯
后)洞庭湖内和城陵矶及其以下荆江河段泥沙淤积
量的比较，得出裁弯后洞庭湖淤积泥沙减少了6152
万吨，城陵矶及其以下河段泥沙淤积增加了6174万
吨㈣。由此使城陵矶的水位抬高，抬高速率为
7．7cm／a。三峡水库运行后，“泥沙淤积搬家”效应不
会消失且将增强。
第三，三峡水库下泄量变化的影响。由于防洪和
发电的需要，枯水期的1、2、3、12等月份要保证发电
而增泄，平水期的4、5月因要“空库待蓄”也要增泄，
10、11月则需蓄水发电而减泄，汛期基本不变。年内
下泄量的变化使洞庭湖水位和地下水位较运行前发
生了变化，从而引起了湿地生态系统演替发生变化。
四、三峡水库运行中的洞庭湖区
主要生态问题及其变化
洞庭湖区主要的生态问题是土壤潜育化、血吸
虫疫情、候鸟的栖息和食源、水体环境容量、水(湖水
和浅层地下水)和土壤的污染等，其中有的主要发生
在自然湿地系统中，如候鸟的栖息和食源；有的主要
发生在人工湿地系统中，如土壤潜育化；有的在两个
系统中都很重要。上述问题在三峡水库运行之中因
湿地生态系统演替的变化就会出现新的变化。首先
是洞庭湖的扩大，使湿地生态系统演替由顺向转化
为逆向，可以说使湿地类型发生了本质的变化，以泥
沙淤积为支撑的滩地由于淤积的泥沙大幅度降低将
会退化为水体或淹水天数增加，从而使滩地的生物
产量(草、芦苇、林木)降低，候鸟的栖息和食源遭到
破坏、无血吸虫疫情的芦滩变为有血吸虫疫情的草
滩。众所周知，滩地的生物产量是湖区重要经济来
源，洞庭湖湿地其所以能列为国际重要湿地名录就
是能给候鸟(其中不泛珍稀品种)提供充足食源和良
好的栖息地，血吸虫历来就是影响湖区人民生存的
大事。其次是“泥沙淤积搬家”及三峡水库下泄量变
化将对洞庭湖湖口水位产生顶托，“可使枯水季节在
洞庭湖湖口处的长江水位抬高2m左右，相当于建
筑了一条高2m左右的堤坝，这样势必导致其湖域
扩大”【lq。虽然它能使洞庭湖水环境容量增大，但却
使换水周期(全部湖水交换更新一次所需时间)，由
4．7天延长到8．3-8．5天…】，这就会严重影响“大地之
肾”的净化能力，从而使水体和土壤的污染加重，及
富营养化趋于严重；同时又会提高地下水位而加重
土壤潜育化，据研究【3J，地下水位每升高0．25cm，将
使10．8万公顷土地发生潜育化，因而三峡水库运行
中湖区潜育化稻土将由现在的21万公顷增加到
42．69万公顷，潜育化稻土作物产量比非潜育化稻
土作物一般要减产30％t，这就意味着有12．81万公
顷稻土“隐形流失”。以上生态问题还没有考虑洞庭
湖向扩大方向演化造成的影响，如果考虑它的影响
将会更加严重。因此，三峡水库运行中在洞庭湖区发
生的前所未有的生态问题将严重影响其社会、经济、
环境的可持续发展，但这些新的生态问题并未引起
足够的重视，目前只是对三峡水库下泄量变化对生
态影响进行过研究，提出了对策意见㈣，而对其它两
个方面，特别是洞庭湖由萎缩向扩大演化，湿地生态
系统由顺向演替转化为逆向演替基本上没有考虑
如前所述，现在的主导认识是洞庭湖将消亡，三峡水
库只是延缓其消亡，根本不存在扩大的问题，致使现
在在洞庭湖区进行的有关生态治理措施就是建立在
这一认识基础上的。
三峡水库的运行对防洪、发电、航运利远大于
弊，为洞庭湖经济可持续发展创造了一个良好的条
件，这是可以肯定的。但对生态是否也是这样，还是
一个值得慎重研究的问题，例如中国科学院对三峡
生态结下不解之缘的陈伟烈、陈国阶、曹文宣通过
20余年的关注和研究至今仍坚持“单从对生态环境
的影响来看，三峡工程是弊大于利”。此意见是否正
确尚待时日证明，但他们认为生态系统是长期缓慢
形成的，如果在短期内发生剧烈改变就不能适应则
是有道理的『151。对洞庭湖区来说，若不综合考虑三峡
水库运行影响湿地生态系统的各种因素，那就可能
在洞庭湖区的生态治理和建设中，自觉或不自觉违
背自然规律，将出现以往出现过的错误甚至是很严
重的错误。因此洞庭湖区的生态问题对其可持续发
展是丝毫不亚于防洪的重要问题。
参考文献：
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社．1998．
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EvolutionandEcologyofDongtingLake
TONGQ觎一ming
(GeologicalInstitute，HunanProvincialBureauofLandandResources，Changsha，410007，China)
Abstract：ItiscommonlybelievedthattheoperationofThreeGorgeReservoircanonlylengthenthelifeofDongtingLake，whichisboundto
perish．TheecosystemofDoningLakewetlandhasbeenaffectedbythreefactors，underwhosecomprehensiveinfluencetheecosystemof
thewetlandhaschangedfromaclockwisedirectiontoanoppositedirection．TheoperationofThreeGorgeReservoirwmleadtoaseriesof
changesintheecologyofDongtingLake，whichwillbeasimportantanprobleminthesustainabledevelopmentoftheregionasfloodpreen‘
tion．
Keywords：DongtingLake；structuralsinking；sedimentation；evolution；ecosystemofwetland；replacement
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