洞庭湖区环境变迁与生态安全对策研究

湖南社会科学

2004．1

洞庭湖区环境变迁与生态安全对策研究

口刘沛林

摘要：历史上的洞庭湖经历了由小到大，又由大变小的演变过程。特别是清中叶以来的近150年间，其萎缩态势日

趋明显。究其原因主要是人类活动的加剧，引起长江上游和湘、资、沅、澧四水流域森林植被的破坏，水土流失现象

不断加重，大量泥沙入湖淤积，导致湖底不断抬升，湖容进一步缩减。洞庭湖区环境的退化主要源于流域生态系统

的失衡，因此，必须从加强流域生态安全体系建设的角度，改善洞庭湖区生态环境，实现区域可持续发展。

关键词：洞庭湖环境变迁生态安全

中图分类号：F062·2文献标识码：A文章编号：1009—5675(2004)01一l16—04

洞庭湖位于荆江南岸，地跨湘鄂两省，吞吐长江，接纳

湘、资、沅、澧四水，是调蓄长江洪水的主要湖泊，也是我国第

二大淡水湖。洞庭湖区包括洞庭湖水域及其周围的地区，是

由河湖冲积平原、环湖岗地、丘陵、低山等组成的一个碟形盆

地，介于27。53N一30~23N，110~50E一113~45E之间，在自然

地域上除包括湘北的大部分县市外，还涉及到湖北省的公

安、石首、松滋等县市。洞庭湖在全国的经济社会发展中起

着举足轻重的地位，它不仅是全国重要的商品粮棉油基地，

而且是长江洪水重要的调蓄枢纽。近5o年来，洞庭湖区有

38年洪灾史，平均四年中有三年受灾，湖区人民的生命财产

遭受了极大的损失。洞庭湖区水灾的频繁发生，是与其流域

环境的变迁密切相关的。

一

、洞庭湖区的环境变迁及其原因分析

关于洞庭湖演变历史的研究，学术界从20世纪70年代

即已开始并取得了一些很有价值的成果，如谭其骧、张修桂

关于云梦、云梦泽和洞庭湖的历史关系及其消长过程的研

究…【，袁樾方、周凤琴等人关于下荆江和荆江河曲的形成

与演变的研究儿，何业恒、文焕然等人关于洞庭湖历史环

境演变及其湘江下游森林环境变迁的研究_5JE6J等。虽然各

方专家对洞庭湖演变的历史各有侧重，但从总体上来讲，洞

庭湖在历史上的演变经历了由小到大再由大到小的变迁过

程，即由河沼交错的平原地貌景观，变为“周极八百里”IJ的

湖沼景观，最后又因淤塞而成为目前的以陆上三角洲为主体

的平原湖沼地貌景观，可以预见，如果不采取特殊的工程与

环保措施，在不久的将来，洞庭湖因自然葑淤而仅剩下四水

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河道，并最终走向消亡。

洞庭湖并非古来有之。从地质历史来讲，洞庭湖地区原

为雪峰古陆的一部分，中生代末期的燕山运动产生断裂凹陷

形成地堑型盆地的雏形，第三纪的喜马拉雅运动，湖盆继续

扩大。从第三纪末到第四纪早更新世，盆地四周继续隆起的

同时，中心因强烈拗陷导致明显沉降，湘、资、沅、澧四水逐渐

发育。之后的洞庭湖区虽出现旋回性沉积即处于间歇性升

降的时期，但在更新世末期，洞庭湖区已形成水系发育且分

布着若干平浅型湖泊的河湖交错的平原景观。

洞庭湖湖面的扩大是在公元四世纪的东晋及南朝时期。

东晋时期，东洞庭湖开始成为平浅型的湖泊景观，晋张勃《吴

录地理》记载，“巴陵县(今岳阳县一带)有青草湖”，青草湖成

为当时洞庭湖的代名词。至刘宋时期，青草湖迅速扩展，盛

弘之《荆江记》指出，“巴陵县南有青草湖，周回数百里，日月

出没其中”(《太平御览》卷66)。郦道元《水经注》中记载的

湘、资、沅、澧四水均直接注入广圆五百里的洞庭湖中。

元明及清中叶为洞庭湖的全盛时期，面积达到“八九百

里”。据明嘉靖《常德府志》卷5“山川”记载：“洞庭湖，每岁夏

秋之交，湖水泛滥，方八九百里，龙阳(今汉寿)、沅江则西南

一隅耳。”清道光五年(1825年)《洞庭湖志》卷2记载：“洞庭

湖……，四府一州九邑，横亘八九百里，日月皆出没其中。”据

图上测算，当时的洞庭湖约为6000kinz。

洞庭湖的缩减只是近一百余年来环境变迁的结果。十

九世纪中叶开始，洞庭湖发生急剧的环境变化。流域生态恶

化、水土流失严重、河湖淤积加剧，湖面、湖容迅速减少。湖

泊北面形成于明嘉靖年间的虎渡口(后演变为太平口)、凋弦

口和形成于清成丰年间的藕池口、同治年间的松兹口，成为

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长江泥沙滚滚汇入的四个致命关口。荆江泥沙45％由四口

入湖，四口带入泥沙量占入湖泥沙总量的86．4％，特别是藕

池和松兹两口占全部入湖泥沙的74、76％。洞庭湖从西北部

开始，由于陆上三角洲的快速生成，湖面急剧萎缩。位于华

容、安乡之南的所谓“南洲”．从西北向东南的增长速度极快，

从1825～1896年的71年间，延伸近20km，年均延伸281m左

右；从1896～1949年的53年中，延伸约37．5km，年均延伸约

为707m。就湖面缩减速度而言，也是越来越快(见表1)。

表1洞庭湖历代湖面面积变化(单位：km2)

年份18251896l949l95819781995

湖泊面积60004350341426912625

资源来源：王克英编《洞庭湖治理与开发》第67页，湖南人民出

版社1998年。

洞庭湖的环境变迁的演化过程，究其原因，可以做以下

分析。

1．先秦至唐宋的洞庭湖因为湖盆下降速度大于泥沙沉

积的速度，因而湖面由小到大扩展、湖底由浅向深发展

洞庭湖区自新石器时代以来一直处于沉降之中，据湖南

省水文地质工程队钻孑L资料，洞庭湖区在第四纪是湖南省下

沉最强烈的地区，其沉降幅度达220(西)～270m(东)[8J，以沅

江和华容之间的赤山一线为界，东部的下沉量大于西部。从

考古上也可以找到湖盆下降的证明，如沅江、湘阴等县均有

不少古建筑被掩埋在水面以下，沅江南部下资口附近的两具

古坟也随湖盆一起下沉到水面以下。L9l

唐宋及其以前的时期，洞庭湖来水主要是湘、资、沅、澧

四水，四水区域森林覆盖率高，生态环境优良，如唐代诗人刘

禹锡经由湘江任连州刺史时写道：“潇湘间无土山，无浊水

……”l

。水土流失现象少见，水流泥沙含量自然很低，因

而未能对洞庭湖造成明显淤塞，其泥沙淤塞速度远低于湖盆

下沉速度，所以，洞庭湖得以不断由小到大、由浅向深发展。

2．元明至清中叶洞庭湖湖面在保持不减的同时还略有

扩大，但湖底深度却由深变浅，其主要原因是入湖泥沙增多

导致湖底变浅，迫使湖面相应作横向拓展

南宋以来，长江中上游地区垦殖加强，荆江含沙量大增。

由于江槽不断淤高，穴口逐渐淹塞，元大德年间(1297～1307

年)，开挖六个穴口，江北两个(郝穴、赤剥)，江南四个(杨林、

调弦、宋穴、小岳穴)，使荆江洪流以进入云梦泽为主转而变

为以进入洞庭湖为主。到明嘉靖三年(1524年)，以水逼献陵

(嘉靖父墓)为由，尽塞北穴口，保留向南排洪的虎渡、调弦两

口。由于江水大量南侵．迫使洞庭湖水位抬高，许多较低的

地方被淹，洞庭湖变得异常浩瀚，至清道光年间，发展成全国

最大的淡水湖，丰水期湖面达6000km2。而实际上，当时洞

庭湖在平水期则被瓦解为若干湖群。除洞庭、青草、赤沙三

个大湖之外，各县均有不少零星的湖群，如安乡县有大通湖、

大鲸湖、江西湖、安南湖，汉寿县有安乐湖、太白湖、天心湖、

太沦湖等等。由于荆江水沙含量越来越高，荆江穴口淤塞日

盛。明隆庆年间(1567—1572年)，疏浚调弦穴；万历年间

117

(1573～1620年)，又疏浚虎渡口，致使荆江三角洲不断南侵，

成为洞庭湖淤浅萎缩的起点。

3．清中叶以来，荆江四口泥沙的大肆南侵和湘、资、沅、

澧四水舍沙量的增加，导致湖区沉积量远远大于湖盆构造下

沉量．加之围湖造田的影响．洞庭湖处于难以逆转的快速葑

淤和萎缩之中

早在明清之际，从湖的西北部注入的虎渡、调弦两口挟

带的大量泥沙沉积已导致这一地区水下三角洲异常发育。

清咸丰二年(1852年)形成的藕池口和同治十年(1870年)形

成的松兹口，对洞庭湖的淤积起到了根本性的作用。四口的

后果主要是把长江上中游的大量泥沙源源不断输往洞庭湖，

从而导致洞庭湖的全面淤积。长江水经三峡进入宜昌后的

荆江段后，因地形突然开阔，地势落差变小，挟带大量泥沙的

江水因流速减慢而不断沉积，导致河床淤高，因此荆江河段

在历史上总是不断摇摆变迁，相对低洼的洞庭湖就成为接纳

荆江水的当然之地。

此时，由于湘、资、沅、澧四水流域人口的增多，垦殖的加

强，天然植被大量破坏，清同治十年的《攸县志·杂议》中指

出，“攸东乡多山，……闽粤之人(客家人)，利其土美，结庐山

上，垦种几遍”。编于1948年的《醴陵县志·食货志》前言中也

说：“遭时多故，合抱之木，百不存一；常美之山，多突而童”。

总之，过度的垦殖，势必导致严重的生态失衡和水土流失．河

水泥沙量的增加加剧了洞庭湖的淤塞和萎缩。

从洞庭湖各控制站历年平均输沙量统计结果来看，每年

入湖泥沙在1．613亿m3(藕池、松兹占1．206亿)，但由岳

阳出口的泥沙仅为0．372亿m]，仅占入湖泥沙量的23．1％；

湖内沉积达1．241亿m]，占入湖泥沙总量的76．9％。据湖南

省水电设计院的计算，全湖年均淤积厚度约为3．5cm【，而

就构造下沉量而言，湖区年均下沉为lcm左右，可见，湖区泥

沙沉积量远远大于湖盆构造下沉量，洞庭湖的消亡趋势日益

明显。洞庭湖萎缩的另一表现是围湖造田现象的肆意风行。

陆上三角洲的不断发育带来了大量肥沃的土地，19世纪前

后，趋利的豪绅们开始将这些三角洲用堤垸的形式加以围

垦，从而生产大量的粮食。1949年以前，共有堤垸993个，围

垦面积达1028．04km2；1949年至1958年的十年间，洞庭湖围

垦面积为1432、7km2。一百年左右的时间围垦面积达

2460．74km2

，几乎占洞庭湖全盛时期湖面的一半。围湖造田

本身减少了湖泊蓄水范围，同样加剧了洞庭湖的水灾，特别

是洞庭湖的萎缩。

4．洞庭湖流域森林植被的破坏、区域生态安全系统的失

衡，是导致流域水土流失严重、水沙含量高和洞庭湖全面葑

淤的最根本原因

考古证明，汉代以前，湖区周围广泛分布着亚热带常绿

阔叶林。唐代的岳阳、华容一带的洞庭湖区的动物中，有猿

猴类和扬子鳄等珍稀动物，唐张说在其《游洞庭湖》诗中说：

“日静水重纹，树坐参猿啸”(《全唐诗》卷86)；他在《和严樊秋

晚游邕湖(今岳阳市东南)》诗中又说：“林寻猿穴居，水戏鼋

鼍穴”(同上)。长江上游和四川盆地自古饶产“山林竹木”

(《汉书·地理志》)，由于开发历史较早，加上紫色砂页岩容易

引起水土流失，因此成为荆江高含沙量的源地，《水经·湘水

注》在叙述湘江汇入长江时，有“清浊之别”，说的就是湘江清

澈、长江有浑浊之感。

南宋以后，长江中上游森林破坏更为严重。据《明史·食

货志》载，明永乐年问，为了修建北京宫殿，朝廷在湖广、四

川、贵州等地采办楠、杉、松等大木，前后达200余年，导致森

林的极大破坏。清初以后，人口激增，长江中上游原始森林

几乎砍伐殆尽，如四川东北大巴山一带的“巴山老林”，很快

变成“漫山遍谷皆包谷”，“往时户口仅数千，今则烟火数万

家”(清严如煜《三省边防备览·老林说》)。从而导致“浮沙壅

泥，随大雨倾泻而下，由山人溪，由溪……达江”(魏源《湖广

水利论》见《微古堂外集》卷六)，再由四口从荆江带入洞庭

湖，成为洞庭湖淤塞的根源。

二、洞庭湖区环境变迁的生态安全对策

从洞庭湖变迁的过程和缩减的原因来看，流域森林植被

的减少，生态系统的破坏是导致洞庭湖来水泥沙含量升高、

淤积加快，进而走向消亡的根本原因。因此，要缓解洞庭湖

的消亡或最终保存一定的水面，必须从建立区域生态安全体

系的角度寻找对策。

1．整体规划，建构洞庭湖生态安全防护林网络体系

“十五”生态建设的重点应加强国家生态安全体系建设。

所谓的生态安全体系，是指通过构筑合理的生态网络以加强

生态调控机制、维护一定区域的生态有序性和系统性，达到

发挥最佳生态效益的目的。就洞庭湖而言，其生态安全体系

的建立必须考虑与之发生物质和能量交换的相关区域，重点

应考虑影响其生态与环境变化的周边环境区域。具体而言，

荆江四口泥沙的来源地，湘、资、沅、澧四水流域区，洞庭湖沿

岸区及湖水注入长江地带，都应是洞庭湖生态安全网络的覆

盖区，应从整体上进行规划。

荆江四口泥沙来源地主要是长江上游区，因此，无论从

长江而言还是从洞庭湖来讲，长江上游区都是国家生态安全

网络建设的重点区域。在专家们拟定的我国脆弱生态环境

分区_lJ中，长江上游分别跨越了“青藏高原强度生态脆弱

区”、“西南地区中度生态脆弱区”(横断山亚区、四川盆地亚

区和云贵高原亚区)，因此，这一区域的生态安全网络建设尤

为重要。

湘、资、沅、澧四水流域是洞庭湖区生态安全网络建设的

又一重要区域，在我国脆弱生态环境分区中，属于“东南地区

轻度生态脆弱区”中的“江南红壤山地丘陵农林亚区”，与洞

庭湖流域相关的有5个小区，分别为：湘北——湘中红壤丘

陵农林结合轻度水土流失小区，邵阳岩溶丘陵、缺水中度干

扰小区，幕阜山、九岭山天然次生林轻度水土流失小区，衡、

攸盆地过垦强度水土流失小区，罗霄山脉常绿阔叶林中度水

土流失小区。

洞庭湖流域生态安全网络建设可以分为五个层次体系。

第一层次体系为一级框架，应加强以横断山、大雪山、乌蒙

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山、岷山、大巴山、大娄山、武陵山、雪峰山、南岭、罗霄山等较

高层次的区域山系为主体的生态屏障建设，以水源涵养林建

设为主体；第二层次体系即第二级框架，以湘江流域为例，应

由九嶷山、阳明山、八面山、武功山、衡山等山地为主体构成

生态安全走廊，以水土保持和水源涵养林建设为主体；第三

个层次即第三级框架，应以不同山地丘陵作为生态安全控制

点建设目标，如衡阳盆地中的岐山、雨母山、四方山、塔山等

地方山地，可以充当生态安全系统中的生态控制点，点与点

之间的连结可以通过生态防护林表达；第四个层次即第四级

框架，是指在一定区域中以生态控制点为节点形成的生态控

制站，站与站之间的生态连结可以用农田防护林或护岸林表

达；第五个层次即第五级框架，通过具体的生态单元表示，如

一片生态林地或生态经济林地。

2．护产结合，合理搭配生态——经济安全防护林林种

生态安全体系既要考虑水土保持、环境保护，又要兼顾

群众的经济生产和生活。因此在第四、五层次的生态安全网

络构筑中，必须考虑生态保护与经济生产的有效结合。根据

以往的经验，生态经济型安全防护林体系的建设很有必要。

湘南红壤区和川江流域防护林体系的林种搭配就有过有益

探索ll。儿14j。现根据已有的经验拟定如下框架(图1)，具体到

不同的地方还应有具体的林种搭配。如在衡阳一带的湘中

紫色土丘陵种植速生用材林的实验表明，湿地松，生长快、适

宜性强，抗逆性强，是优良速生用材树种，在酸性紫色土丘陵

土层较深的地段可以大力推广；同时，由湿地松和蓝果树组

成的混交林优越性多，生产潜力大，在酸性紫色土丘陵有推

广价值；选取白花泡桐，采取“四旁”裁植的间种技术，亦能收

到良好效果；I一63、I一69和I一72类欧美杨，是短期内培育

大径级r【业速生用材的优良树种，可大力推广．．

图1洞庭湖流域生态经济型防护林体系林种分类设想

3．退耕还林，加强生态脆弱区的安全保护

根据计算，川江流域土壤侵蚀范围达81900km2，占流域

土地总面积的52％。川江流域年土壤侵蚀量达3．637亿吨

(T)，平均侵蚀模数为2309T／km2·a，轻度以上侵蚀区的平均

侵蚀模数为4300T／k·a。轻度侵蚀占总侵蚀面积的

44．41％，主要分布在盆地丘陵，边缘植被覆盖不良的疏林地

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和灌草地，以及部分缓坡耕地；中度侵蚀占总侵蚀面积的

32．52％，主要分布在小于10o的缓坡耕地以及部分土壤抗蚀

力强的10o～15o的坡耕地上；强度侵蚀占侵蚀面积的11．71％，

主要分布在10o～25。的坡耕地上，以盆中丘陵区为主，主要是

开垦所致；极强度侵蚀占侵蚀面积的7．89％，主要分布在大

于25。的坡耕地上l15。上述侵蚀区特别是中度及以上侵蚀区

的形成，主要是人工开垦的结果，坡度大。土地贫瘠，生产效

益低，生态安全隐患大，除水土流失量大之外，泥石流、滑坡、

崩塌现象的产生，均与此相关。洞庭湖来水的长江上游地区

此类现象很普遍，特别是三峡地区更严重。因此，必须尽快

在部分中度侵蚀区及全部中度以上侵蚀区推行退耕还林生

态安全工程。

4．退田还湖。恢复洞庭湖应有的调洪蓄水能力

众所周知，导致近一百多年来洞庭湖湖面急剧萎缩的关

键原因是荆江四口泥沙的淤积，但人工围湖造田也是不可忽

视的因素。如前所述，二十世纪五十年代洞庭湖萎缩面积达

1209krn2，与当时纯增垸田的面积基本相当。洞庭湖面积的

直线下降，伴随而至的是洞庭湖及其相关的长江流域水灾的

频繁发生，此段时问以来的重大水灾年份有1949、1954、1958、

196919801981、19831988199319951996、19982000年等

等，灾情之严重，损失之巨大，造成了重大的社会影响。因

此，必须通过退田还湖和生态安全移民的形式，恢复洞庭湖

作为长江中游凋洪蓄水枢纽湖泊的功能，提高区域防洪减灾

的能力，这也是国家安全战略的重要组成部分。

5．束水攻沙，继续实施下荆江河曲裁弯取直工程

下荆江河段以“九曲回肠”著称，长江流注此段后，因地

势低洼平坦，水流流速放慢，从而导致泥沙沉积；下荆江河道

蜿蜒曲折，洪水宣泄不畅，从而加大了洞庭湖的进水进沙量，

加速了洞庭湖的消亡。

从孙中山先生到新中国的各位国家领导人，都高度重视

下荆江防洪问题。1967年，国家首次完成中洲子河段裁弯取

直工程。之后又完成上车湾等河段裁弯取直工程。系列裁

弯取直工程在降低全线洪水位的同时，扩大了洪水期的流量

和流速。裁弯后，沙市水位降低0．5m，扩大流量450om3／s；新

厂降低水位0．65m，增大流量8000m3／s；石首水位降低1．06m，

增大流量11700ma／s。裁弯工程实施后，下荆江年均流量增加

1040ma／s，有利于扩大河槽和提高泄洪能力；荆江三口分流入

洞庭湖的流量平均每年减少327亿m3，平均每年入湖泥沙量

减少5580万吨(T)，年均淤积量为裁弯前的77．5％，有效缓解

了洞庭湖的淤积速度。虽然上游修建了三峡工程，但三峡工

程为保证本身的安全仍然设计了泥沙排放通道，因此，继续

推行下荆江河曲的裁弯取直工程，对减少洞庭湖来沙、延缓

洞庭湖的消亡、改善洞庭湖的生态安全环境，至关重要。

6．分时调节，建立流域多层次水利调节系统

流域工程调节系统对洞庭湖防洪减灾和生态安全具有

重要的作用。三峡工程的修建，除了能提供巨大电力之外，

蓄水分洪是其重要功能。按照三峡工程的防洪调度规划，将

采用两种方式：①以解决荆江地区防洪问题为主，采用分级

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补偿调度，将沙市水位控制在44．0～45m；②对城陵矶水位进

行补偿调度，将其水位控制在34．4m以下，同时可降低武汉

关水位约O．4m，减少了洞庭湖出水口的水位落差，对洞庭湖

的泄洪能起到积极的作用。同样，对洞庭湖的防洪调度还可

以通过已有支流水库和继续增修支流水库来完成。因为各

支流发生洪水的时问有先后，可以将各支流水库实行“联网”

调度，结合水文预报和预测模型，进行有序调节和分蓄洪水

的工作。1996年洞庭湖流域发生特大洪水，控制沅水流域面

积93％的五强溪水库和控制资水流域面积80％的柘溪水库

合理调蓄库容，甚至还超蓄洪水，分别拦蓄洪水22亿m3和

7．5亿m3，削减洪峰率分别为47％和44％[t6j，从而有效缓解

了中游干流的洪水压力和洞庭湖的蓄水压力，保护了河流下

游常德和益阳等城镇安全。

因此，可以考虑长江上游和湘、资、沅、澧四水流域增建

多级防洪与发电相结合的水利枢纽的形式，结合已有水利设

施，有效分蓄和调控洞庭湖流域洪水，从而确保洞庭湖流域

社会经济的可持续发展。

注释：

l1]谭其骧：《云梦与云梦泽》，复旦学报(历史地理专辑)1980，3一

ll。

[2]张修桂：《洞庭湖演变的历史过程》，历史地理(创刊号)，上

海：上海人民出版社，1981、99—116。

[3]袁樾方：《下荆江河曲的形成与演变初探》，复旦学报(历史地

理专辑)，1980．33—40。

[4]周凤琴：《荆江近5000年来洪水位变迁的初步探讨》，历史地

理(第四辑)，上海人民出版社，1986、46—53

[5]何业恒：《洞庭湖地区环境演变的初步研究》，湖南师院学报，

1982(2)、73—79。

[6]何业恒、文焕然：《湘江下游森林的变迁》，历史地理(第二

辑)，上海人民出版社，1982、127—135。

[7儿9儿11]湖南省水利电力科学研究所编，《洞庭湖变迁史》(未

出版)，1967．28，第33、98、165页。

[8]黄第藩等：《长江下游的三大淡水湖的湖泊地质及其形成与

发展》，海洋与湖沼，1965(4)，第84页。

[10]刘禹锡：《送僧二十四首-海阳湖别·初师·引》。刘禹锡集，卷

二九

[12]申元村：《我国脆弱生态环境的区域分异及典型区域退化土

地的综合整治》，生态系统建设与区域可持续发展研究，北京：测绘出

版社，1997，第25—32页。

[13儿l5]钟祥浩等：《长江上游环境特征与防护林体系建设(川

江流域部分)》，科学出版社，1992，第169、90—91页。

n4]袁正科：《湘南丘陵区防护林体系建设配套技术研究与示范

综合报告(二)——来源、成果与特色》，湖南林业科技2000(3)，第11

—20页。

[16]王克英主编：《洞庭湖治理与开发》，湖南人民出版社，1998，

第42—72页。

(作者系衡阳师范学院生态安全与区域发展研究中心教授)

责任编辑：思齐