长江洪水和生态建设
长江洪水和生态建设 1998 年长江流域的特大洪水带来了重大的灾难并引起全国人民的关注。文章试图对洪水的原因进行分析。1998 年的洪水是多种因素造成的,其中既有自 然因素,又有由于人类的不合理的活动,诸如滥伐森林、过牧、围湖造田等造成的。
文章对生态重建提出了一系列建议,包括要对流域的土地利用和土地覆被进行综 合考察和评价;在流域可持续发展的总体框架下制定生态恢复计划;生态重建工作 包括对上游地区森林的严格保护,封山育林,建立防护林体系,发展非木质产业,在 高海拔、干旱河谷和不宜造林的地方发展畜牧业等。
1998 年长江肆虐的洪水,牵动了整个中华民族的心,百万军民的抗洪斗争 的胜利,在中华民族的历史上写下了光辉的篇章,并产生了巨大的国际影响。洪水 过后留给我们的不仅是在危难时刻中国人民所迸发出的无与伦比的团结奋战精 神的自豪,也留给了我们深刻的教益与反思。
今年的洪水形成的因素是多方面的。其中既有气候异常和地质地貌等自然 因素的影响,又有人为因素的作用。在人为因素中,有工程技术的问题,也有生态环 境的破坏的后果。
1 环境脆弱,气候异常是洪水形成的自然因素 (1)长江流域降水丰富,分布不均,全年 80% 的雨水集中在 8~9 月。加以今 年气候异常,由于“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象的影响,导致长江流域出现了 3 次 持续大范围强降雨过程。今年入汛以来暴雨覆盖面大,同时,今年长江流域暴雨移 动方向是由中上游向中下游移动,因此引起干支流洪水遭遇,洪峰叠加,这是造成 洪水灾害的重要气候因素①。
(2)长江从发源地到入海口全长 6300km。源头平缓、广袤,上游为高山峡 谷和陡峻的山地地貌,年轻的山脉,松散的岩体,脆弱的环境和独特的地形,在地质 构造运动和重力的作用下,是地震、滑坡、泥石流的多发地区,也是土壤侵蚀和水 土流失最大的地区。上游几条主要河流的落差比降均在 144~485m/100km 之间。
穿过三峡,宜昌以下中下游地区河流落差比降仅为 2.8m/100km,排水不畅。着名的 荆江位于此段。上游携带大量泥沙的洪水,沿上游一泄而下,在江汉平原沉积下来, 湖泊淤积,这些都是长江水患的自然因素[1]。
2 盲目围垦,违章建设,分洪蓄洪区难以启用洪水位升高的因素很多,其中分蓄洪量的差异具有重要作用。1954 年,由于 中下游堤防围垸的抗洪能力较低,许多堤防围垸自然溃口,为了降低洪水位,除运 用荆江分洪工程外,又在很多地方扒口分洪。溃口和分洪的水量达 1023亿m3,其 中起到有效削减洪峰的容量约为 700亿m3。根据 1998 年的洪水来量,如果要维 持 1954 年的水位,需要有效分蓄洪量约为 400亿m3。但 1998 年的分洪溃口总 量仅约 100亿m3,其中有效削减洪峰的容量约为 50亿m3 多,这样减少分洪量约为 350亿m3,约相当于减少洪水淹灌面积 46.7万hm2(700万亩)。国家曾规划过数十 处分洪、蓄洪区,并对蓄洪区内人民生产、生活作了规划和安排[2]。但是由于人 口的增长和经济的发展,分洪区内不仅开垦种植,同时修建了永久性的建筑、企业 工程设施,如果按原定计划分洪,将遭受很大损失;如不按原定计划分洪,势必会使 水位提高,使堤防经受超过设计标准的洪水位,承担极大风险。考虑到 1998 年洪 水比 1954 年小,以及军民团结抗洪的巨大潜力,中央毅然决心严防死守,力争减 少溃口和分洪的损失。这是一个极其艰难的决定,但实践证明是正确的。
3 不合理的土地利用,助长了洪水肆虐 长江流域在历史上虽曾多次出现过水灾为患,但现在的形势是近年来洪水 出现的频率有明显增加的趋势。
建国初期对人口问题的错误理解导致了人口的失控。我国人口从清初不到 1亿人口,到乾隆年间人口已达 3亿多,到抗日战争开始,全国人口已达 4.5亿。而到 1991 年,仅长江流域人口就有 3.97亿。长江流域总面积只占我国国土总面积的 18.8%,却哺育了全国 1/3 的人口。人口的压力,经济的增长,加上长期以来片面地 强调以粮为纲,促进了盲目的毁林开荒,坡地耕作,围湖造田,湿地退化,草场超载,不 合理的土地利用造成了土地覆被格局的变化,造成了严重的后果。
3.1 森林滥砍乱伐 森林有巨大的涵养水源、调节径流的作用。森林的复杂立体结构能对降水 层层截持,不但使降雨发生再分配,而且减弱了降水对地面侵蚀的动能。据研究, 我国主要森林生态系统年林冠截留量平均值变动在 134~626mm 之间,林冠截留 率平均值变动于 11.4%~34.4%,平均为 21.64%。森林枯落物的持水量为本身重量 的 4 倍,并借助于良好的土壤结构将地表径流转化为地下径流。在雨季,能在一定程度上减弱洪峰流量,延缓洪峰到来时间,在旱季,能增加枯水流量,缩短枯水期长 度。且无林和少林地区的洪峰进退迅猛,加大了洪水的威胁。滥伐森林不但消除 了森林的固氮作用,而且增加了地面的辐射吸收,使地面和土壤的温度升高,促进 土壤中碳的分解释放,进而加剧“温室效应”,引起全球气候变化。气温升高又会导 致蒸发量加大和降水量加大。据研究,气温每升高 1℃,空气所含的水汽就增加一 倍,从而增加暴雨成灾的可能性②。
森林的水源涵养作用因林分状况而有明显的区别。由于人为破坏,人工林 年龄小,生长率低,蓄水固土能力差。以马尾松为例,低质低效的马尾松林生物生产 力仅为优良林分的 1/9。由于优良林分有较好的乔、灌、草和死地被物的覆被, 其生物层在一次降雨中所拦蓄的降雨量是低效林分的 6~10 倍。优质林分由于非 毛细管孔隙度大,最大降水储存量大约是低质低效林的 4 倍。20 年的优良林分 在一次暴雨中多截留 76.8mm 的降水。低质低效次生林每平方公里每年地表径 流量比优良林分要多 10万m3。据此,10万km2 的森林就可多蓄 100亿m3 的水③。
我国现有森林面积主要分布在东北和西南地区,恰恰是这次洪灾最严重的 两条河流的上中游地区。由于长期以木材生产为中心,重采轻育、重取轻予,森林 资源遭到了严重的破坏。黑龙江森林覆被率由 1949 年的 53.4% 下降到 1993 年的 35.55%;有林地中可采的成过熟林面积由 1948 年的 50% 下降到 1993 年的 13.3%。蓄积量由 1948 年的 76.6% 下降到 1993 年的 20.6%;
林分质量 也明显下降,每公顷平均蓄积量由开发初期的 199m3 下降到现在的 100m3;
珍 贵的红松林蓄积量减少了 85.4%, 阔叶林蓄积量减少了 87.8%。我国西南川西滇 北的森林分布于高山峡谷地区,不仅以丰富的物种组成、多样的生态系统类型和 巨大的生产力享誉中外,同时具有重要的水源涵养和环境保护作用。然而,自 50 年代起,这里的森林也经历了浩劫。特别是 60 年代中期开始的三线建设,进一步 扩大和加剧了天然林区的破坏,这既涉及到西南林区(所谓金沙江林区开发会战), 也涉及到大兴安岭林区(所谓大兴安岭林区开发会战),正好都是今年洪水的源头 地区。当时从全国各地调集大量人力物力,集中开发大江大河上中游地区的水源 涵养林,在今天看来,简直是疯狂的行为,而在当时,却是作为国家建设的重大决策 来进行的④。森林的面积和蓄积与 50 年代相比减少 50% 以上。