李响司馥翡为什么分手:水资源//河流//湖泊//水系//瀑布//湿地//沼泽//水土流失

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/04 16:35:25

水资源

 

    水的化学式:H2O

  水是自然资源的重要组成部分,是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲,水是连接所有生态系统的纽带,自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中,对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。

  地球上的水资源,从广义来说是指水圈内水量的总体。

  海水是咸水,不能直接饮用,所以通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源,如河流水、淡水、湖泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资源只占地球上水体总量2.53%左右,其中近70%是固体冰川,即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川,还很难加以利用。目前人类比较容易利用的淡水资源,主要是河流水、淡水湖泊水,以及浅层地下水,储量约占全球淡水总储量的0.3%,只占全球总储水量的十万分之七。据研究,从水循环的观点来看,全世界真正有效利用的淡水资源每年约有9000立方千米。

  地球上水的体积大约有 1 360 000 000 立方公里。海洋占了1 320 000 000立方公里(约97.2%);冰川和冰盖占了25 000 000立方公里(约1.8%);地下水占了13 000 000立方公里(约0.9%);湖泊、内陆海,和河里的淡水占了250 000 立方公里(约0.02%);大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13 000立方公里(约0.001%)。

水资源的性质与特点

  水和水体是两个不同的概念。纯净的水是由H2O分子组成,而水体则含有多种物质,其中包括悬浮物、水生生物以及基底等。水体实际上是指地表被水覆盖地段的自然综合体,包括河流、湖泊、沼泽、水库、冰川、地下水和海洋等。水资源与人类的关系非常密切,人类把水作为维持生活的源泉,人类在历史发展中总是向有水的地方集聚,并开展经济活动。随着社会的发展、技术的进步,人类对水的依赖程度越来越大。

  水资源是世界上分布最广,数量最大的资源。水覆盖着地球表面70%以上的面积,总量达15亿立方千米;也是世界上开发利用得最多的资源。现在人类每年消耗的水资源数量远远超过其他任何资源,全世界用水量达3万亿吨。

  地球上水资源的分布很不均匀,各地的降水量和径流量差异很大。全球约有三分之一的陆地少雨干旱,而另一些地区在多雨季节易发生洪涝灾害。例如在我国,长江流域及其以南地区,水资源占全国的82%以上,耕地占36%,水多地少.长江以北地区,耕地占64%,水资源不足18%,地多水少,共中粮食增产潜力最大的黄淮海流域的耕地占全国的41.8%,而水资源不到5.7%。

水资源的利用现状

  我国水资源总量少于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚,居世界第六位。若按人均水资源占有量这一指标来衡量,则仅占世界平均水平的1/4,排名在第一百一十名之后。缺水状况在我国普遍存在,而且有不断加剧的趋势。全国约有670个城市中,一半以上存在着不同程度的缺水现象。其中严重缺水的有一百一十多个。

  我国水资源总量虽然较多,但人均量并不丰富。水资源的特点是地区分布不均,水土资源组合不平衡;年内分配集中,年际变化大;连丰连枯年份比较突出;河流的泥沙淤积严重。这些特点造成了我国容易发生水旱灾害,水的供需产生矛盾,这也决定了我国对水资源的开发利用、江河整治的任务十分艰巨。

  1.水资源的利用与供需矛盾

  我国地表水年均径流总量约为2.7万亿立方米,相当于全球陆地径流总量的5.5%,占世界第5位,低于巴西、前苏联、加拿大和美国。我国还有年平均融水量近500亿立方米的冰川,约8000亿立方米的地下水及近500万立方千米的近海海水。目前我国可供利用的水量年约1.1万亿立方米,而1980年我国实际用水总量已达5075亿立方米,占可利用水资源的46%。

  建国以来,在水资源的开发利用、江河整治及防治水害方面都做了大量的工作,取得较大的成绩。

  在城市供水上,目前全国已有300多个城市建起了供水系统,自来水日供水能力为4000万吨,年供水量100多亿立方米;城市工矿企业、事业单位自备水源的日供水能力总计为6000多万吨,年供水量170亿立方米;在7400多个建制镇中有28%建立了供水设备,日供水能力约800万吨,年供水量29亿立方米。

  农田灌溉方面,全国现有农田灌溉面积近7.2亿亩,林地果园和牧草灌溉面积约0.3亿亩有灌溉设施的农田占全国耕地面积的48%,但它生产的粮食却占全国粮食总产量的74%。

  防洪方面,现有堤防20万多千米,保护着耕地5亿亩和大、中城市100多个。现有大中小型水库8万多座,总库容4400多亿立方米,控制流域面积约150万平方千米。

  水力发电,我国水电装机近3000万千瓦,在电力总装机中的比重约为29%,在发电量中的比重约为20%。

  然而,随着工业和城市的迅速发展,需水不断增加,出现了供水紧张的局面。据1984年196个缺水城市的统计,日缺水量合计达1400万立方米,水资源的保证程度已成为某些地区经济开发的主要制约因素。

  水资源的供需矛盾,既受水资源数量、质量、分布规律及其开发条件等自然因素的影响,同时也受各部门对水资源需求的社会经济因素的制约。

  我国水资源总量不算少,而人均占有水资源量却很贫乏,只有世界人均值的1/4(我国人均占有地表水资源约2700立方米,居世界第88位)。按人均占有水资源量比较,加拿大为我国的48倍、巴西为16倍、印度尼西亚为9倍、前苏联为7倍、美国为5倍,而且也低于日本、墨西哥、法国、前南斯拉夫、澳大利亚等国家。

  我国水资源南多北少,地区分布差异很大。黄河流域的年径流量只占全国年径流总量的约2%,为长江水量的6%左右。在全国年径流总量中,淮、海河、滦河及辽河三流域只分别约占2%、1%及0.6%。黄河、淮河、海滦河、辽河四流域的人均水量分别仅为我国人均值的26%、15%、11.5%、21%。

  随着人口的增长,工农业生产的不断发展,造成了水资源供需矛盾的日益加剧。从本世纪初以来,到70年代中期,全世界农业用水量增长了7倍,工业用水量增长了21倍。我国用水量增长也很快,至70年代末期全国总用水量为4700亿立方米,为建国初期的4.7倍。其中城市生活用水量增长8倍,而工业用水量(包括火电)增长22倍。北京市70年代末期城市用水和工业用水量,均为建国初期的40多倍,河北、河南、山东、安徽等省的城市用水量,到70年代末期都比建国初期增长几十倍,有的甚至超过100倍。因而水资源的供需矛盾就异常突出。

  由于水资源供需矛盾日益尖锐,产生了许多不利的影响。首先是对工农业生产影响很大,例如1981年,大连市由于缺水而造成损失工业产值6亿元。在我国15亿亩耕地中,尚有8.3亿亩没有灌溉设施的干旱地,另有14亿亩的缺水草场。全国每年有3亿亩农田受旱。西北农牧区尚有4000万人口和3000万头牲畜饮水困难。其次对群众生活和工作造成不便,有些城市对楼房供水不足或经常断水,有的缺水城市不得不采取定时、限量供水,造成人民生活困难。其三,超量开采地下水,引起地下水位持续下降,水资源枯竭,在27座主要城市中有24座城市出现了地下水降落漏斗。

  2.水利建设与洪涝灾害

  由于所处地理位置和气候的影响,我国是一个水旱灾害频繁发生的国家,尤其是洪涝灾害长期困扰着经济的发展。据统计,从公元前206年至1949年的2155年间,共发生较大洪水1062次,平均两年即有一次。黄河在2000多年中,平均3年两决口,百年一改道,仅1887年的一场大水死亡93万人,全国在1931年的大洪水中丧生370万人。建国以后,洪涝灾害仍不断发生,造成了很大的损失。因此,兴修水利、整治江河、防治水害实为国家的一项治国安邦的大计,也是十分重要的战略任务。

  我国40多年来,共整修江河堤防20余万千米,保护了5亿亩耕地。建成各类水库8万多座,配套机电井263万眼,拥有6600多万千瓦的排灌机械。机电排灌面积4.6亿亩,除涝面积约2.9亿亩,改良盐碱地面积0.72亿亩,治理水土流失面积51万平方千米。这些水利工程建设,不仅每年为农业、工业和城市生活提供5000亿立方米的用水,解决了山区、牧区1.23亿人口和7300万头牲畜的饮水困难。而且在防御洪涝灾害上发挥了巨大的效益。

  随着人口的急剧增加和对水土资源不合理的利用,导致水环境的恶化,加剧了洪涝灾害的发生。特别是1991年入夏以来,在我国的江淮、太湖地区,以及长江流域的其他地区连降大雨或暴雨,部分地区出现了近百年来罕见的洪涝灾害。截至8月1日,受害人口达到2.2亿人,伤亡5万余人,倒塌房屋291万间,损坏605万间,农作物受灾面积约3.15亿亩,成灾面积1.95亿亩,直接经济损失高达685亿元。在这次大面积的严重洪灾面前,应该进一步提高对我国面临洪涝灾害严重威胁的认识,总结经验教训,寻找防治对策。

  除了自然因素外,造成洪涝灾害的主要原因有:

  (1)不合理利用自然资源。尤其是滥伐森林,破坏水土平衡,生态环境恶化。如前所述,我国水土流失严重,建国以来虽已治理51万平方千米,但目前水土流失面积已达160万平方千米,每年流失泥沙50亿吨,河流带走的泥沙约35亿吨,其中淤积在河道、水库、湖泊中的泥沙达12亿吨。湖泊不合理的围垦,面积日益缩小,使其调洪能力下降。据中科院南京地理与湖泊研究所调查,70年代后期,我国面积1平方千米以上的湖泊约有2300多个,总面积达7.1万平方千米,占国土总面积的0.8%,湖泊水资源量为7077亿立方米,其中淡水2250亿立方米,占我国陆地水资源总量的8%。建国以后的30多年来,我国的湖泊已减少了500多个,面积缩小约1.86万平方千米,占现有湖泊面积的26.3%,湖泊蓄水量减少513亿立方米。长江中下游水系和天然水面减少,1954年以来,湖北、安徽、江苏以及洞庭、鄱阳等湖泊水面因围湖造田等缩小了约1.2万平方千米,大大削弱了防洪抗涝的能力。另一方面,河道淤塞和被侵占,行洪能力降低,因大量泥沙淤积河道,使许多河流的河床抬高,减少了过洪能力,增加了洪水泛滥的机会。如淮河干流行洪能力下降了3000立方米/秒。此外,河道被挤占,束窄过水断面,也减少了行洪、调洪能力,加大了洪水危害程度。

  (2)水利工程防洪标准偏低。我国大江大河的防洪标准普遍偏低,目前除黄河下游可预防60年一遇洪水外,其余长江、淮河等6条江河只能预防10~20年一遇洪水标准。许多大中城市防洪排涝设施差,经常处于一般洪水的威胁之下。广大江河中下游地区处于洪水威胁范围的面积达73.8万平方千米,占国土陆地总面积的7.7%,其中有耕地5亿亩,人口4.2亿,均占全国总数的1/3以上,工农业总产值约占全国的60%。此外,各条江河中下游的广大农村地区排捞标准更低,随着农村经济的发展,远不能满足目前防洪排涝的要求。

  (3)人口增长和经济发展使受灾程度加深。一方面抵御洪涝灾害的能力受到削弱,另一方面由于社会经济发展却使受灾程度大幅度增加。建国以后人口增加了一倍多,尤其是东部地区人口密集,长江三角洲的人口密度为全国平均密度的10倍。全国1949年工农业总产值仅466亿元,至1988年已达24089亿元,增加了51倍。近10年来,乡镇企业得到迅猛发展,东部、中部地区乡镇企业的产值占全国乡镇企业的总产值的98%,因经济不断发展,在相同频率洪水情况下所造成的各种损失却成倍增加。例如1991年太湖流域地区5~7月降雨量为600~900毫米,不及50年一遇,并没有超过1954年大水,但所造成的灾害和经济损失都比1954年严重得多。

  3.水体污染及其危害

  水是最重要的天然溶剂。

  (1)水体富营养化 水体富营养化是一种有机污染类型,由于过多的氮、磷等营养物质进入天然水体而恶化水质。施入农田的化肥,一般情况下约有一半氮肥未被利用,流入地下水或池塘湖泊,大量生活污水也常使水体过肥。过多的营养物质促使水域中的浮游植物,如蓝藻、硅藻以及水草的大量繁殖,有时整个水面被藻类覆盖而形成“水花”,藻类死亡后沉积于水底,微生物分解消耗大量溶解氧,导致鱼类因缺氧而大批死亡。水体富营养化会加速湖泊的衰退,使之向沼泽化发展。

  海洋近岸海区,发生富营养化现象,使腰鞭毛藻类(如裸沟藻和夜光虫等)等大量繁殖、密集在一起,使海水呈粉红色或红褐色,称为赤潮,对渔业危害极大。近年来渤海北部和南海已多次发生。

  (2)有毒物质的污染 有毒物质包括两大类:一类是指汞、镉、铝、铜、铅、锌等重金属;另一类则是有机氯、有机磷、多氯联苯、芳香族氨基化合物等化工产品。许多酶依赖蛋白质和金属离子的络合作用才能发挥其作用,因而要求某些微量元素(例如锰、硼、锌、铜、钼、钴等),然而,不合乎需要的金属,例如汞和铅,甚至必不可少的微量元素的量过多,如锌和铜等,都能破坏这种蛋白质和金属离子的平衡,因而削弱或者终止某些蛋白质的活性。例如汞和铅与中枢神经系统的某些酶类结合的趋势十分强烈,因而容易引起神经错乱,如疯病、精神呆滞、昏迷以至死亡。此外,汞和一种与遗传物质DNA一起发生作用的蛋白质形成专一性的结合,这就是汞中毒常引起严重的先天性缺陷的原因。

  这些重金属与蛋白质结合不但可导致中毒,而且能引起生物累积。重金属原子结合到蛋白质上后,就不能被排泄掉,并逐渐从低剂量累积到较高浓度,从而造成危害。典型例子就是曾经提到过的日本的水俣病。经过调查发现,金属形式的汞并不很毒,大多数汞能通过消化道而不被吸收。然而水体沉积物中的细菌吸收了汞,使汞发生化学反应,反应中汞和甲基团结合产生了甲基汞(Hg-CH3)的有机化合物,它和汞本身不同,甲基汞的吸收率几乎等于100%,其毒性几乎比金属汞大100倍,而且不易排泄掉。

  有机氯(或称氯化烃)是一种有机化合物,其中一个或几个氢原子被氯原子取代,这种化合物广泛用于塑料、电绝缘体、农药、灭火剂、木材防腐剂等产品。有机氯具有2个特别容易产生生物累积的特点,即化学性质极端稳定和脂溶性高,而水溶性低。化学性质稳定说明既不易在环境中分解,也不能被有机体所代谢。脂溶性高说明易被有机体吸收,一旦进入就不能排泄出去,因为排泄要求水溶性,结果就产生生物累积,形成毒害。典型的有机氯杀虫剂如DDT、六六六等,由于它们对生物和人体造成严重的危害已被许多国家所禁用。

  (3)热污染 许多工业生产过程中产生的废余热散发到环境中,会把环境温度提高到不理想或生物不适应的程度,称为热污染。例如发电厂燃料释放出的热有2/3在蒸气再凝结过程中散入周围环境,消散废热最常用的方法是由抽水机把江湖中的水抽上来,淋在冷却管上,然后把受热后的水还回天然水体中去。从冷却系统通过的水本身就热得能杀死大多数生物。而实验证明,水体温度的微小变化对生态系统有着深远的影响。

  (4)海洋污染 随着人口激增和生产的发展,我国海洋环境已经受到不同程度的污染和损害。

  1980年调查表明,全国每年直接排入近海的工业和生活污水有66.5亿吨,每年随这些污水排入的有毒有害物质为石油、汞、镉、铅、砷、铝、氰化物等。全国沿海各县施用农药量每年约有四分之一流入近海,约5万多吨。这些污染物危害很广,长江口、杭州湾的污染日益严重,并开始危及我国最大渔场舟山群岛。

  海洋污染使部分海域鱼群死亡、生物种类减少,水产品体内残留毒物增加,渔场外移、许多滩涂养殖场荒废。例如胶州湾,1963~1964年海湾潮间带的海洋生物有171种;1974~1975年降为30种;80年代初只有17种。莱州湾的白浪河口,银鱼最高年产量为30万千克,1963年约有10万千克,如今已基本绝产。

 “世界水日” 3月22日

  每年的3月22日是联合国确定的“世界水日” (World Water Day) 。2009年3月22日是第17个世界水日,主题为“生命之水”。这一主题是联合国2003年在其第58届大会上确定的。

  1993年1月18日,第47届联合国大会根据联合国环境与发展大会制定的《21世纪行动议程》中提出的建议,通过了第193号决议,并确定自1993年起,将每年的3月22日定为世界水日,旨在推动对水资源进行综合性统筹规划和管理,加强水资源保护,以解决日益严峻的缺水问题。同时,通过开展广泛的宣传教育活动,增强公众对开发和保护水资源的意识。

  同时,水污染也进一步蚕食着大量可供消费的水资源,并危害人类的健康。联合国的调查显示,全世界每年排放的污水达4000多亿吨,造成5万多亿吨水体被污染,致使数百万人死于饮水不洁所引起的疾病。

  近年来,日益严峻的水危机状况已经引起人们的广泛关注。有关专家呼吁,世界各国应通力合作,加强淡水资源管理,节约用水,减少污染,并通过磋商谈判解决地区水资源分配问题。

  1981年至1990年,世界首个国际水行动十年计划得以实施。其间,全世界共有10亿多人获得水供应,近7.7亿人的卫生条件得到改善。

  2003年,联合国第58届大会通过决议,宣布从2005年至2015年为生命之水国际行动十年,主题是“生命之水”,从2005年3月22日的世界水日正式实施。

  生命之水国际行动十年的目标是敦促各国更加关注与水相关的问题,开展多层次合作,以实现《联合国千年宣言》、《约翰内斯堡实施计划》和《21世纪议程》中与水相关的目标。联合国大会呼吁联合国各相关机构、专门机构、地区委员会和其他组织共同协调行动,利用现有资源和自愿捐款,在十年行动中体现“生命之水”的含义。

中国水周

  1988年《中华人民共和国水法》颁布后,水利部即确定每年的7月1日至7日为“中国水周”,考虑到“世界水日”与“中国水周”的主旨和内容基本相同,故从1994年开始,把“中国 水周”的时间改为每年的3月22日至28日。

中华人民共和国水法

  第一章 总则

  第一条 为合理开发利用和保护水资源,防治水害,充分发挥水资源的综合效益,适应国民经济发展和人民生活的需要,制定本法。

  海水的开发、利用、保护和管理,另行规定。

  第三条 水资源属于国家所有,即全民所有。

  农业集体经济组织所有的水塘、水库中的水,属于集体所有。

  国家保护依法开发利用水资源的单位和个人的合法权益。

  第四条 国家鼓励和支持开发利用水资源和防治水害的各项事业。

  开发利用水资源和防治水害,应当全面规划、统筹兼顾、综合利用、讲求效益,发挥水资源的多种功能。

  第五条 国家保护水资源,采取有效措施,保护自然植被,种树种草,涵养水源,防治水土流失,改善生态环境。

  第六条 各单位应当加强水污染防治工作,保护和改善水质。各级人民政府应当依照水污染防治法的规定,加强对水污染防治的监督管理。

  第七条 国家实行计划用水,厉行节约用水。

  各级人民政府应当加强对节约用水的管理。各单位应当采用节约用水的先进技术,降低水的消耗量,提高水的重复利用率。

  第八条 在开发、利用、保护、管理水资源,防治水害,节约用水和进行有关的科学技术研究等方面成绩显著的单位和个人,由各级人民政府给予奖励。

  第九条 国家对水资源实行统一管理与分级、分部门管理相结合的制度。

  国务院水行政主管部门负责全国水资源的统一管理工作。

  国务院其他有关部门按照国务院规定的职责分工,协同国务院水行政主管部门,负责有关的水资源管理工作。

  县级以上地方人民政府水行政主管部门和其他有关部门,按照同级人民政府规定的职责分工,负责有关的水资源管理工作。

  第二章 开发利用

  第十条 开发利用水资源必须进行综合科学考察和调查评价。全国水资源的综合科学考察和调查评价,由国务院水行政主管部门会同有关部门统一进行。

  第十一条 开发利用水资源和防治水害,应当按流域或者区域进行统一规划。规划分为综合规划和专业规划。

  国家确定的重要江河的流域综合规划,由国务院水行政主管部门会同有关部门和有关省、自治区、直辖市人民政府编制,报国务院批准。其他江河的流域或者区域的综合规划,由县级以上地方人民政府水行政主管部门会同有关部门和有关地区编制,报同级人民政府批准,并报上一级水行政主管部门备案。综合规划应当与国土规划相协调,兼顾各地区、各行业的需要。

  防洪、治涝、灌溉、航运、城市和工业供水、水力发电、竹木流放、渔业、水质保护、水文测验、地下水普查勘探和动态监测等专业规划,由县级以上人民政府有关主管部门编制,报同级人民政府批准。

  经批准的规划是开发利用水资源和防治水害活动的基本依据。规划的修改,必须经原批准机关核准。

  第十二条 任何单位和个人引水、蓄水、排水,不得损害公共利益和他人的合法权益。

  第十三条 开发利用水资源,应当服从防洪的总体安排,实行兴利与除害相结合的原则,兼顾上下游、左右岸和地区之间的利益,充分发挥水资源的综合效益。

  第十四条 开发利用水资源,应当首先满足城乡居民生活用水,统筹兼顾农业、工业用水和航运需要。在水源不足地区,应当限制城市规模和耗水量大的工业、农业的发展。

  第十五条 各地区应当根据水土资源条件,发展灌溉、排水和水土保持事业,促进农业稳产、高产。

  在水源不足地区,应当采取节约用水的灌溉方式。

  在容易发生盐碱化和渍害的地区,应当采取措施,控制和降低地下水的水位。

  第十六条 国家鼓励开发利用水能资源。在水能丰富的河流,应当有计划地进行多目标梯级开发。

  建设水力发电站,应当保护生态环境,兼顾防洪、供水、灌溉、航运、竹木流放和渔业等方面的需要。

  第十七条 国家保护和鼓励开发水运资源。在通航或者竹木流放的河流上修建永久性拦河闸坝,建设单位必须同时修建过船、过木设施,或者经国务院授权的部门批准采取其他补救措施,并妥善安排施工和蓄水期间的航运和竹木流放,所需费用由建设单位负担。

  在不通航的河流或者人工水道上修建闸坝后可以通航的,闸坝建设单位应当同时修建过船设施或者预留过船设施位置,所需费用除国家另有规定外,由交通部门负担。

  现有的碍航闸坝,由县级以上人民政府责成原建设单位在规定的期限内采取补救措施。

  第十八条 在鱼、虾、蟹洄游通道修建拦河闸坝,对渔业资源有严重影响的,建设单位应当修建过鱼设施或者采取其他补救措施。

  第十九条 修建闸坝、桥梁、码头和其他拦河、跨河、临河建筑物,铺设跨河管道、电缆,必须符合国家规定的防洪标准、通航标准和其他有关的技术要求。

  因修建前款所列工程设施而扩建、改建、拆除或者损坏原有工程设施的,由后建工程的建设单位负担扩建、改建的费用和补偿损失的费用,但原有工程设施是违章的除外。

  第二十条 兴建水工程或者其他建设项目,对原有灌溉用水、供水水源或者航道水量有不利影响的,建设单位应当采取补救措施或者予以补偿。

  第二十一条 兴建跨流域引水工程,必须进行全面规划和科学论证,统筹兼顾引出和引入流域的用水需求,防止对生态环境的不利影响。

  第二十二条 兴建水工程,必须遵守国家规定的基本建设程序和其他有关规定。凡涉及其他地区和行业利益的,建设单位必须事先向有关地区和部门征求意见,并按照规定报上级人民政府或者有关主管部门审批。

  第二十三条 国家兴建水工程需要移民的,由地方人民政府负责妥善安排移民的生活生产。安置移民所需的经费列入工程建设投资计划,并应当在建设阶段按计划完成移民安置工作。

  第三章 水、水域和水工程的保护

  第二十四条 在江河、湖泊、水库、渠道内,不得弃置、堆放阻碍行洪、航运的物体,不得种植阻碍行洪的林木和高杆作物。

  在航道内不得弃置沉船,不得设置碍航渔具,不得种植水生植物。

  未经有关主管部门批准,不得在河床、河滩内修建建筑物。

  在行洪、排涝河道和航道范围内开采砂石、砂金,必须报经河道主管部门批准,按照批准的范围和作业方式开采;涉及航道的,由河道主管部门会同航道主管部门批准。

  第二十五条 开采地下水必须在水资源调查评价的基础上,实行统一规划,加强监督管理。在地下水已经超采的地区,应当严格控制开采,并采取措施,保护地下水资源,防止地面沉降。

  第二十六条 开采矿藏或者兴建地下工程,因疏干排水导致地下水水位下降、枯竭或者地面塌陷,对其他单位或者个人的生活和生产造成损失的,采矿单位或者建设单位应当采取补救措施,赔偿损失。

  第二十七条 禁止围湖造田。禁止围垦河流,确需围垦的,必须经过科学论证,并经省级以上人民政府批准。

  第二十八条 国家保护水工程及堤防、护岸等有关设施,保护防汛设施、水文监测设施、水文地质监测设施和导航、助航设施,任何单位和个人不得侵占、毁坏。

  第二十九条 国家所有的水工程,应当按照经批准的设计,由县级以上人民政府依照国家规定,划定管理和保护范围。

  集体所有的水工程应当依照省、自治区、直辖市人民政府的规定,划定保护范围。

  在水工程保护范围内,禁止进行爆破、打井、采石、取土等危害水工程安全的活动。

  第四章 用水管理

  第三十条 全国和跨省、自治区、直辖市的区域的水长期供求计划,由国务院水行政主管部门会同有关部门制定,报国务院计划主管部门审批。地方的水长期供求计划,由县级以上地方人民政府水行政主管部门会同有关部门,依据上一级人民政府主管部门制定的水长期供求计划和本地区的实际情况制定,报同级人民政府计划主管部门审批。

  第三十一条 调蓄径流和分配水量,应当兼顾上下游和左右岸用水、航运、竹木流放、渔业和保护生态环境的需要。

  跨行政区域的水量分配方案,由上一级人民政府水行政主管部门征求有关地方人民政府的意见后制定,报同级民政府批准后执行。

  第三十二条 国家对直接从地下或者江河、湖泊取水的,实行取水许可制度。为家庭生活、畜禽饮用取水和其他少量取水的,不需要申请取水许可。

  实行取水许可制度的步骤、范围和办法,由国务院规定。

  第三十三条 新建、扩建、改建的建设项目,需要申请取水许可的,建设单位在报送设计任务书时,应当附有审批取水申请的机关的书面意见。

  第三十四条 使用供水工程供应的水,应当按照规定向供水单位缴纳水费。

  对城市中直接从地下取水的单位,征收水资源费;其他直接从地下或者江河、湖泊取水的,可以由省、自治区、直辖市人民政府决定征收水资源费。

  水费和水资源费的征收办法,由国务院规定。

  第三十五条 地区之间发生的水事纠纷,应当本着互谅互让、团结协作的精神协商处理;协商不成的,由上一级人民政府处理。在水事纠纷解决之前,未经各方达成协议或者上一级人民政府批准,在国家规定的交界线两侧一定范围内,任何一方不得修建排水、阻水、引水和蓄水工程,不得单方面改变水的现状。

  第三十六条 单位之间、个人之间、单位与个人之间发生的水事纠纷,应当通过协商或者调解解决。当事人不愿通过协商、调解解决或者协商、调解不成的,可以请求县级以上地方人民政府或者其授权的主管部门处理,也可以直接向人民法院起诉;当事人对有关人民政府或者其授权的主管部门的处理决定不服的,可以在接到通知之日起十五日内,向人民法院起诉。

  第三十七条 县级以上人民政府或者其授权的主管部门在处理水事纠纷时,有权采取临时处置措施,当事人必须服从。

  第五章 防汛与抗洪

  第三十八条 各级人民政府应当加强领导,采取措施,做好防汛抗洪的工作。任何单位和个人,都有参加防洪的义务。

  第三十九条 县级以上人民政府防汛指挥机构统一指挥防汛抗洪工作。

  在汛情紧急的情况下,防汛指挥机构有权在其管辖范围内调用所需的物资、设备和人员,事后应当及时归还或者给予适当补偿。

  第四十条 县级以上人民政府应当根据流域规划和确保重点兼顾一般的原则,制定防御洪水方案,确定防洪标准和措施。全国主要江河的防御洪水方案,由中央防汛指挥机构制定,报国务院批准。

  防御洪水方案经批准或者制定后,有关地方人民政府必须执行。

  第四十一条 在防洪河道和滞洪区、蓄洪区内,土地利用和各项建设必须符合防洪的要求。

  第四十二条 按照天然流势或者防洪、排涝工程的设计标准或者经批准的运行方案下泄的洪水、涝水,下游地区不得设障阻水或者缩小河道的过水能力;上游地区不得擅自增大下泄流量。

  第四十三条 在汛情紧急的情况下,各级防汛指挥机构可以在其管辖范围内,根据经批准的分洪、滞洪方案,采取分洪、滞洪措施。采取分洪、滞洪措施对毗邻地区有危害的,必须报经上一级防汛指挥机构批准,并事先通知有关地区。

  国务院和省、自治区、直辖市人民政府应当分别对所管辖的滞洪区、蓄洪区内有关居民的安全、转移、生活、生产、善后恢复、损失补偿等事项,制定专门的管理办法。

  第六章 法律责任

  第四十四条 违反本法规定取水、截水、阻水、排水,给他人造成妨碍或者损失的,应当停止侵害,排除妨碍,赔偿损人。

  第四十五条 违反本法规定,有下列行为之一的,由县级以上的方人民政府水行政主管部门或者有关主管部门责令其停止违法行为,限期清除障碍或者采取其他补救措施,可以并处罚款;对有关责任人员可以由其所在单位或者上级主管机关给予行政处分:

  (一)在江河、湖泊、水库、渠道内弃置、堆放阻碍行洪、航运的物体的,种植阻碍行洪的林木和高杆作物的,在航道内弃置沉船、设置碍航渔具、种植水生植物的;

  (二)未经批准在河床、河滩内修建建筑物的;

  (三)未经批准或者不按照批准的范围和作业方式,在河道、航道内开采砂石、砂金的;

  (四)违反本法第二十七条的规定,围垦湖泊、河流的。

  第四十六条 违反本法规定,有下列行为之一的,由县级以上地方人民政府水行政主管部门或者有关主管部门责令其停止违法行为,采取补救措施,可以并处罚款;对有关责任人员可以由其所在单位或者上级主管机关给予行政处分;构成犯罪的,依照刑法规定追究刑事责任:

  (一)擅自修建水工程或者整治河道、航道的;

  (二)违反本法第四十二条的规定,擅自向下游增大排泄洪涝流量或者阻碍上游洪涝下泄的。

  第四十七条 违反本法规定,有下列行为之一的,由县级以上地方人民政府水行政主管部门或者有关主管部门责令其停止违法行为,赔偿损失,采取补救措施,可以并处罚款;应当给予治安管理处罚的,依照治安管理处罚条例的规定处罚;构成犯罪的,依照刑法规定追究刑事责任:

  (一)毁坏水工程及堤防、护岸等有关设施,毁坏防汛设施、水文监测设施、水产地质监测设施和导航、助航施设的;

  (二)在水工程保护范围内进行爆破、打井、采石、取土等危害水工程安全的活动。

  第四十八条 当事人对行政处罚决定不服的,可以在接到处罚通知之日起十五日内,向作出处罚决定的机关的上一级机关申请复议;对复议决定不服的,可以在接到复议决定决定之日起十五日内,向人民法院直诉。当事人也可以在接到处罚通知之日起十五日内,直接向人民法院直诉。当事人逾期不申请复议或者不向人民法院起诉又不履行处罚决定的,由作出处罚决定的机关申请人民法院强制执行。

  对治安管理处罚不服的,依照治安管理处罚条例的规定办理。

  第四十九条 盗窃或者抢夺防汛物资、水工程器材的,贪污或者挪用国家救灾、抢险、防汛、移民安置款物的,依照刑法规定追究刑事责任。

  第五十条 水行政主管部门或者其他主管部门以及水工程管理单位的工作人员玩忽职守、滥用职权、徇私舞弊的,由其所在单位或者上级主管机关给予行政处分;对公共财产、国家和人民利益造成重大损失的,依照刑法规定追究刑事责任。

  第七章 附则

  第五十一条 中华人民共和国缔结或者参加的,与国际或者国境边界河流、湖泊有关的国际条约、协定,同中华人民共和国法律有不同规定的,适用国际条约、协定的规定。但是,中华人民共和国声明保留的条款除外。

  第五十二条 国务院可以依据本法制定实施条例。

  省、自治区、直辖市人民代表大会常务委员会可以依据本法,制定实施办法。

  第五十三条 本法自1988年7月1日起施行。

  中华人民共和国主席令(第七十四号)

  《中华人民共和国水法》已由中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议于2002年8月29日修订通过,现将修订后的《中华人民共和国水法》公布,自2002年10月1日起施行。

  中华人民共和国主席 江泽民

水的电解

  实验现象

  a.电极上产生气泡;b.两支玻璃管内液面下降;c.两支玻璃管内液面下降的体积比(即产生的两种气体的体积比)为1︰2

  验证气体

  1.用带火星的木条接近正极上产生的气体,能使带火星的木条复燃(该气体是氧气);2.用点燃的木条接近负极上产生的气体,气体能燃烧,产生淡蓝色火焰(该气体是氢气)。注意:复燃与燃烧并不相同。

  实验结论

  1.水通直流电能分解成氧气和氢气;2.水是由氧和氢组成。(这两句话并不相同)

  水是由水分子构成,氢气是由氢气分子构成的,氧气是由氧分子构成的。水分子通电情况下生成了氢分子和氧分子,所以说水是由氢和氧组成的。

  水在电解过程中由于变成了氢气和氧气,即产生了新物质,因而属于化学变化。

 

河流

  河流(River) :陆地表面上经常或间歇有水流动,形成的线形天然水道(也有人工的)。

  河流在我国的称谓很多,较大的称江、河、川、水,较小的称溪、涧、沟、曲等。藏语称藏布,蒙古语称郭勒。

  每条河流都有河源和河口。河源是指河流的发源地,有的是泉水,有的是湖泊、沼泽或是冰川,各河河源情况不尽一样。河口是河流的终点,即河流汇入海洋、其他河流(例如支流汇入干流)、湖泊、沼泽或其他水体的地方。在干旱的沙漠区,有些河流河水沿途消耗于渗漏和蒸发,最后消失在沙漠中,这种河流称为“瞎尾河”。

  除河源和河口外,每一条河流根据水文和河谷地形特征,分为上、中、下游三段。上游比降大,流速大,冲刷占优势,河槽多为基岩或砾石;中游比降和流速减小,流量加大,冲刷、淤积都不严重,但河流侧蚀有所发展,河槽多为粗砂。下游比降平缓,流速较小,但流量大,淤积占优势,多浅滩或沙洲,河槽多细砂或淤泥。通常大江大河在入海处都会分多条入海,形成河口三角洲。通常把流入海洋的河流称为外流河,补给外流河的流域范围称为外流流域。流入内陆湖泊或消失于沙漠之中的这类瞎尾河称为内流河,补给内流河的流域范围称为内流流域。我国外流流域面积占全国面积的63.76%。为沟通不同河流、水系与海洋,发展水上交通运输而开挖的人工河道称为运河,也称渠。为分泄河流洪水,人工开挖的河道称为减河。

我国的河流

  中国境内的河流,仅流域面积在1000平方公里以上的就有1500多条。全国径流总量达27000多亿立方米,相当于全球径流总量的5.8%。由于主要河流多发源于青藏高原,落差很大,因此中国的水力资源非常丰富,蕴藏量达6.8亿千瓦,居世界第一位。

  中国河流分为外流河和内流河。注入海洋的外流河,流域面积约占全国陆地总面积的64%。长江、黄河、黑龙江、珠江、辽河、海河、淮河等向东流入太平洋;西藏的雅鲁藏布江向东流出国境再向南注入印度洋,这条河流上有长504.6公里、深6009米的世界第一大峡谷——雅鲁藏布大峡谷;新疆的额尔齐斯河则向北流出国境注入北冰洋。流入内陆湖泊或消失于沙漠、盐滩之中的内流河,流域面积约占全国陆地总面积的36%。新疆南部的塔里木河,是中国最长的内流河,全长2179公里

  长江是中国第一大河,仅次于非洲的尼罗河和南美洲的亚马孙河,为世界第三长河。它全长6300公里,流域面积180.9万平方公里。长江中下游地区气候温暖湿润、雨量充沛、土地肥沃,是中国重要的农业区;长江还是中国东西水上运输的大动脉,有“黄金水道”之称。黄河是中国第二大河,全长5464公里,流域面积75.2万平方公里。黄河流域牧场丰美、矿藏富饶,历史上曾是中国古代文明的发祥地之一。黑龙江是中国北部的一条大河,全长4350公里,其中有3101公里流经中国境内;珠江为中国南部的一条大河,全长2214公里。除天然河流外,中国还有一条著名的人工河,那就是贯穿南北的大运河。它始凿于公元前5世纪,北起北京,南到浙江杭州,沟通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系,全长1801公里,是世界上开凿最早、最长的人工河。

河流的功与过

  河流是地球上水分循环的重要路径,对全球的物质、能量的传递与输送起着重要作用。流水还不断地改变着地表形态,形成不同的流水地貌,如冲沟、深切的峡谷、冲积扇、冲积平原及河口三角洲等。在河流密度大的地区,广阔的水面对该地区的气候也具有一定的调节作用。

  地形、地质条件对河流的流向、流程、水系特征及河床的比降等起制约作用。河流流域内的气候,特别是气温和降水的变化,对河流的流量、水位变化、冰情等影响很大。土质和植被的状况又影响河流的含沙量。一条河流的水文特征是多方面因素综合作用的结果,例如河流的含沙量,既受土质状况、植被覆盖情况的影响,又受气候因素的影响;降水强度不同,冲刷侵蚀的能力就不同,因此在土质植被状况相同的情况下,暴雨中心区域的河段含沙量就相应较大。

  河流与人类的关系极为密切,因为河流暴露在地表,河水取用方便,是人类可依赖的最主要的淡水资源,也是可更新的能源。

  我国的河流具有数量多、地区分布不平衡、水文特征地区差异大、水力资源丰富等特点,这些特点的形成与我国领土广阔,地形多样,地势由青藏高原向东呈阶梯状分布,气候复杂,降水由东南向西北递减等自然环境特点密切相关。

  我国的东北平原、华北平原、长江中下游平原以及四川盆地内部的成都平原,都是由河流的冲积作用形成的冲积平原。黄土高原上很多地方受流水侵蚀,使地形具有独特的特征。因此,河流知识对学习分区地理也是重要的基础知识。

  河流为我国的四化建设提供了淡水资源和能源。我国河川径流量为2.61万亿立方米,居世界第六位,为农业提供了丰富的灌溉水源。我国的农田灌溉水量及灌溉面积均居世界第一位。河流还具有养殖、航运之利,并提供了生活及工业用水。我国水力资源丰富,提供了丰富的可更新能源。因此河流也是学习中国地理第十四、十五、十六章时必备的基础知识。

我国河流的现状

  ①我国河流众多,但地区分布不均衡。我国流域面积超过100平方千米的河流有5万条,超过1000平方千米的河流有1500余条,超过1万平方千米的有79条。天然河道总长约43万千米,但地区分布不均衡,其中以太平洋水系的河流流域面积最大,约占全国总面积的56.71%;其次为印度洋水系的河流,占6.52%;北冰洋水系仅占0.53%,另外有36.24%的内流区域。河网密度自东南向西北递减。

  ②我国河流的径流量,年内及年际变化均大,有夏季丰水,冬季枯水,春秋过渡的规律。如长江,夏秋水量占年径流量的70—80%,冬春较少。再以黄河陕县测定的流量为例,最大流量为22000秒公方,最小为200秒公方,相差100倍。

  ③我国许多河流的含沙量、输沙量较大。全国每年的输沙量超过1000万吨的河流有42条,黄河陕县站多年平均输沙量为16亿吨,与世界其他大河相比,是密西西比河的5.2倍,亚马孙河的4.4倍,刚果河的24.6倍。长江的多年平均输沙量为5亿吨。因此,在黄河下游及长江的荆江河段,由于泥沙沉积成为“地上河”。

  ④我国水力资源丰富,水力蕴藏量为6.8亿千瓦,居世界首位。但分布不均衡,长江的水力资源占全国水力资源蕴藏量的40%。

  ⑤我国河流的水文特征,地区差异大。根据流量、水位变化及汛期长短、含沙量、结冰期等特征,我国的外流河可分为四个类型:以黑龙江及其支流为代表的东北山区河流,以黄河、海河为代表的秦岭—淮河以北地区的河流,以长江为代表的秦岭—淮河以南地区的河流,以及横断山区的河流。另外还有以塔里木河为代表的内流河,又有其独特的水文特征。

河流的影响因素

  ①气候因素 我国多数河流,特别是东部季风区的河流,补给水源主要靠雨水。降水地区分布由东南向西北递减的规律,影响到我国的河网密度也具有由东南向西北减少的规律。由于降水有季节分配不均衡、年际变化大的特点,影响到河流年内及年际的径流量变化大。我国的大河多为东西流向,而锋面雨带的推移也具有纬向方向延伸的特点,使河流易形成全流域同时进入汛期。

  西部干旱地区内流河的补给水源主要靠永久冰雪融水,气温高低直接影响到径流量的大小。北方河流的补给水源中有季节性冰雪融水,河流一般有春汛。河流冰封时间的长短也由气温决定,在由低纬向高纬流向的河段,由于气温的变化,还会出现凌汛。

  ②地形因素 青藏高原是我国地势最高的地区,由这里向东、南、北方向降低,因此河流分属于太平洋、印度洋及北冰洋三大水系,其中太平洋水系的面积最大。

  我国地势西高东低,分为三个阶梯,在阶梯上及分界线处成为河流发源地带。如发源于青藏高原的有长江、黄河、澜沧江、怒江等;发源于第二阶梯东缘的有黑龙江、辽河、海河、滦河、西江等;发源于第三阶梯的长白山地、山东丘陵、闽浙丘陵等地的有鸭绿江、图们江、钱塘江、闽江等。当河流流经阶梯分界线时,形成落差,水力资源丰富。

  ③土质、植被影响河流的含沙量。如黄土土质疏松,颗粒很细,耐冲性能差,黄土高原上的植被覆盖又少,因此凡是发源或流经黄土高原的河流,含沙量都大。而南方及东北山区的河流,由于植被覆盖率高,河流含沙量小。

  ④人类活动对河流的影响。人工开挖河道,裁弯取直改变原有河道,修建跨流域的调水工程改变径流的分布,以及修筑堤坝等都是例子。

  我国的河流

  我国的河流大多分布在东南部外流区内。这里的河流多而且长,夏季容易形成汛期。汛期径流量一般占全年径流量的60/100~80/100。秦岭和淮河一线以北的河流,冬季河流结冰,普遍形成枯水期,一些河流甚至断流。

  西北内陆河较少,一些地方为无流区。这里的河流水源不丰,,沿途多沙漠和戈壁,蒸发和渗漏严重,很多河流成为季节性河道。

  京杭运河

  在祖国大地上,除了众多的天然河流外,还有许多人工开凿的河流,例如京杭运河和灵渠等。

  京杭运河是世界最长,开凿最早的人工河。全长约1800 公里,自北向南经过京和津2市和冀,鲁,苏,浙4省,贯通海河,黄河,淮河,长江,钱塘江五大水系和一系列湖泊。历史上京杭运河起过沟通南北交通的重要作用,现在江苏,浙江境内的运河,仍然是重要的水上运输线,年运输量仅次于长江。

  在南水北调工程中,运河还将作为长江水北上到达京津的输水通道。

河流之最

  1.流经国家最多的河流——多瑙河

  多瑙河是一条著名的国际河流,是世界上流经国家最多的一条河流。

  它发源于德国西南部黑林山东麓海拔679米的地方,自西向东流经奥地利、捷克、斯洛伐克、匈牙利、克罗地亚、前南斯拉夫、保加利亚、罗马尼亚、乌克兰等9个国家后,流入黑海。多瑙河全长2860公里,是欧洲第二大河。多瑙河像一条蓝色的飘带蜿蜒在欧洲的大地上。

  多瑙河沿途接纳了300多条大小支流,形成的流域面积达81.7万平方公里,比中国的黄河还要大。多瑙河年平均流量为6430立方米/秒,入海水量为203立方公里。

  多瑙河两岸有许多美丽的城市,她们像一颗颗璀璨的明珠,镶嵌在这条蓝色的飘带上。蓝色的多瑙河缓缓穿过市区,古老的教堂、别墅与青山秀水相映,风光绮丽,十分优美。

  2.世界最长的河——尼罗河

  尼罗河纵贯非洲大陆东北部, 流经布隆迪、卢旺达、坦桑尼亚、乌干达、埃塞俄比亚、苏丹、埃及,跨越世界上面积最大的撒哈拉沙漠,最后注入地中海。流域面积约335万平方公里,占非洲大陆面积的九分之一,全长6650公里,年平均流量每秒3100立方米,为世界最长的河流。尼罗河流域分为七个大区:东非湖区高原、山岳河流区、白尼罗河区、青尼罗河区、阿特巴拉河区、喀土穆以北尼罗河区和尼罗河三角洲。最远的源头是布隆迪东非湖区中的卡盖拉河的发源地。该河北流,经过坦桑尼亚、卢旺达和乌干达,从西边注入非洲第一大湖维多利亚湖。尼罗河干流就源起该湖,称维多利亚尼罗河。河流穿过基奥加湖和艾伯特湖,流出后称艾伯特尼罗河,该河与索巴特河汇合后,称白尼罗河。另一条源出中央埃塞俄比亚高地的青尼罗河与白尼罗河在苏丹的喀士穆汇合,然后在达迈尔以北接纳最后一条主要支流阿特巴拉河,称尼罗河。尼罗河由此向西北绕了一个S形,经过三个瀑布后注入纳塞尔水库。河水出水库经埃及首都进入尼罗河三角洲后,分成若干支流,最后注入地中海东端。

  3.含沙量最大的河——黄河

  黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓的约古宗列盆地西南缘的雅拉达泽,曲折穿行于黄土高原、华北平原,最后在山东垦利县注入勃海。全长5464公里,有34条重要支流,流域面积75万平方公里,是中国第二大河。黄河以泥沙含量高而闻名于世。其含沙量居世界各大河之冠。据计算,黄河从中游带下的泥沙每年约有16亿吨之多,如果把这些泥沙堆成1米高、1米宽的土墙,可以绕地球赤道27圈。“一碗水半碗泥”的说法,生动地反映了黄河的这一特点。黄河多泥沙是由于其流域为暴雨区,而且中游两岸大部分为黄土高原。大面积深厚而疏松的黄土,加之地表植被破坏严重,在暴雨的冲刷下,滔滔洪水挟带着滚滚黄沙一古脑儿地泻入黄河。由于河水中泥沙过多,使下游河床因泥沙淤积而不断抬高,有些地方河底已经已经高出两岸地面,成为“悬河”。因此,黄河的防汛历来都是国家的重要大事。新中国成立以来,国家在改造黄河方面投入了大量人力物力,黄河两岸的水害逐渐减少,昔日的黄泛区变成了当地人民的美好家园。但是,人们与黄河的斗争还远没有结束,控制水土流失,拦洪筑坝、加固黄河大堤还是十分艰巨的工作。

  4.流域面积最大的河流——亚马孙河

  流量最大的河流——亚马孙河

  亚马孙河是世界流域面积最大的河流,亚马孙河流经的亚马孙平原是世界上面积最大的平原。亚马孙河是世界上流量最大、流域面积最广的河流。其长度仅次于尼罗河(约6400公里),为世界第二大河。

  据估计,所有在地球表面流动的水约有20-25%在亚马孙河。河口宽达240公里,泛滥期流量达每秒18万立方米,是密西西比河的10倍。泻水量如此之大,使距岸边160公里内的海水变淡。已知支流有1000多条,其中7条长度超过1600公里。亚马孙河沉积下的肥沃淤泥滋养了65000平方公里的地区,它的流域面积约705万平方公里,几乎是世界上任何其他大河流域的两倍。

  5.中国最大的内流河——塔里木河

  塔里木河由发源于天山的阿克苏河、发源于喀喇昆仑山的叶尔羌河以及和田河汇流而成,流域面积19.8平方公里,最后流入台特马湖。它是中国第一大内陆河,全长2179公里,仅次于前苏联的伏尔加河(3530千米),锡尔——纳伦河(2991千米)、阿姆——喷赤——瓦赫什河(2991千米)和乌拉尔河(2428千米),为世界第5大内陆河。

  6.世界最大内流河——伏尔加河

  伏尔加河是欧洲第一长河,发源于俄罗斯加里宁州奥斯塔什科夫区、瓦尔代丘陵东南的湖泊间,源头海拔228m。自源头向东北流至雷宾斯克转向东南,至古比雪夫折向南,流至伏尔加格勒后,向东南注入里海。

  河流全长3688km,流域面积138万km2,河口多年平均流量约为8000m3/s,年径流量为2540亿m3。

  伏尔加河干流总落差256m,平均坡降0.007。河流流速缓慢,河道弯曲,多沙洲和浅滩,两岸多牛轭湖和废河道。在伏尔加格勒以下,由于流经半荒漠和荒漠,水分被蒸发,没有支流汇入,流量降低。伏尔加河在河口的三角洲,上分成80条汊河注入里海。      7.世界最大运河——京杭运河

  京杭大运河是世界上开凿最早、里程最长、工程最大的运河。北起北京(涿郡),南到杭州(余杭),全长1700余公里。里海。京杭大运河北起北京,南至杭州,经北京、天津两市及河北、山东、江苏、浙江四省,沟通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系。在我国南北运输中起着重要的作用。目前又是南水北调东线工程调水的主要通道。

 

湖泊

 

    湖泊:húpō (Lake)

  陆地表面洼地积水形成的比较宽广的水域。按成因可分为构造湖、火山湖、冰川湖、堰塞湖、潟湖、人工湖等。

  按湖水盐度高低可分为咸水湖和淡水湖。

【定义】

  陆地上洼地积水形成的﹑水域比较宽广﹑换流缓慢的水体

  在地壳构造运动﹑冰川作用﹑河流冲淤等地质作用下﹐地表形成许多凹地﹐积水成湖。露天采矿场凹地积水和拦河筑坝形成的水库也属湖泊之列﹐称人工湖。湖泊因其换流异常缓慢而不同于河流﹐又因与大洋不发生直接联系而不同于海。在流域自然地理条件影响下﹐湖泊的湖盆﹑湖水和水中物质相互作用﹐相互制约﹐使湖泊不断演变。湖泊称呼不一﹐多用方言称谓。中国习惯用的陂﹑泽﹑池﹑海﹑泡﹑荡﹑淀﹑泊﹑错和诺尔等都是湖泊之别称。

  内陆盆地中缓慢流动或不流动的水体。严格区分湖泊、池塘、沼泽、河流以及其他非海洋水体的定义还没有完全建立起来,然而,一般可以认为,河流运动比较快;沼泽内生长著大量的草、树或灌木;池塘比湖泊小。按照地质学定义,湖泊是暂时性水体。在全球水文循环过程中,淡水湖作用极小,其水量仅占全球总水量的0.009%,尚不足陆地上淡水总量的0.0075%。然而,淡水湖98%以上的水量是可供利用的。全球湖泊淡水总量为125,000立方公里(30,000立方哩),大约4/5的淡水储存在40个大湖中。尽管湖泊遍布全世界,但北美洲、非洲和亚洲大陆的湖泊水量就占世界湖水总量的70%,而其馀的大陆湖泊较少。

  研究湖泊的科学是湖沼学,湖沼学家常根据湖盆形成过程来对湖泊和湖盆进行分类。特别大的湖盆是由构造作用即地壳运动形成的,晚中新世广阔而和缓的地壳运动导致横跨南亚和东南欧广大内陆海的分离,现在残存的内陆水体有里海、咸海以及为数众多的小湖泊。构造上升可使陆地上天然水系受阻而形成湖盆,南澳大利亚的大盆地、中非的某些湖泊以及美国北部的山普伦湖都是这种作用的产物。此外,断层也对湖盆的形成起著重要的作用,世界上最深的两个湖泊贝加尔湖和坦干伊喀湖的湖盆就是由地堑的复合体形成的。这两个湖泊以及其他的地堑湖,特别是在东非裂谷里的那些湖泊和红海都是近代湖泊中最古老的。火山活动可以形成各种类型的湖盆,主要类型为位于现存的火山口或其残迹中的火口湖。俄勒冈的火口湖就是典型的例子。

  湖盆还可由山崩物质堵塞河谷而形成,但这种湖盆可能是暂时性的。冰川作用可以形成大量的湖泊,北半球的许多湖泊就是这种作用形成的,湖盆为冰盖退缩过程中的机械磨蚀作用所形成,或由于冰盖边界处冰体堰塞而成。冰碛对堰塞湖盆的形成起著重要的作用,纽约州的芬格湖群(Finger Lakes)就是终碛堰塞而成。河流作用有几种方式可以形成湖盆,最重要的有瀑布作用,支流沉积物的阻塞,河流三角洲的沉积作用,上游沉积物由于潮汐搬运作用而阻塞,河道外形的改变(即牛轭湖和天然堤湖)以及地下水的溶蚀作用所形成的湖泊。有些沿海地区,沿岸海流可以堆积大量的沉积物阻塞河流。此外,风、运动活动和陨石都可能形成湖盆。

  湖泊沉积物主要是由碎屑物质(黏土、淤泥和砂粒)、有机物碎屑、化学沉淀或是这些物质的混合物所组成。每一种沉积物的相对数量取决于流域的自然条件、气候以及湖泊的相对年龄。湖泊中主要的化学沉积物有钙、钠、碳酸镁、白云石、石膏、石盐以及硫酸盐类。含有高浓度硫酸钠的湖泊称为苦湖,含有碳酸钠的湖泊称为碱湖。

  由于不同湖盆侵蚀产物的化学性质不同,因此,世界上湖泊的化学成分也是千变万化的,但在大多数情况下,主要成分却是相似的。湖泊含盐量系指湖水中离子总的浓度,通常含盐量是根据钠、钾、镁、钙、碳酸盐、矽酸盐以及卤化物的浓度来计算。内陆海有很高的含盐量。犹他州大盐湖含盐量大约为每升20万毫克。

  湖水最大密度的温度是随深度变化的,大多数湖水最大密度温度接近于4℃(39℉),而在接近0℃时形成冰,当湖泊随著表面冷却降到4℃时,垂直混合发生。如果密度随深度增加,则湖泊被认为是稳定的;如果密度随深度减小,则表明湖泊存在著不稳定的条件。由于冷却和增温过程,表面水层密度增加,使水团下沉,引起混合,这一现象称为湖水循环或湖水对流。湖泊热量估算包括以下几个主要因素︰净射入的太阳辐射,由湖泊表面和大气散射的长波辐射的净交换,表面分界面上可感热的输送和潜热过程,以及通过河川径流、降水、地下水流入和流出的热量,地热的传导和动能的消耗。

  引起湖水运动的力主要有︰风力、水力梯度及造成水平或垂直密度梯度引起的力。湖面风将能量传给湖水,引起湖水运动。由水流进出湖泊而引起水力效应。湖水内部压力梯度及由水温、含沙量或溶解质浓度变化造成的密度梯度都能引起湖水运动。

  湖流是各种力相互作用的结果,但在许多情况下少数特定的力起著支配作用。当没有水平压力梯度,没有摩擦时,水平流受地转偏向力影响,北半球将偏向右。在压力梯度起支配作用时,则这种力与地转偏向力相结合形成所谓地转流。这种情况只出现在很大的湖泊中。由于风力作用或气压梯度使水面倾斜而产生梯度流。由风力引起的湖流最为普遍。在大的深水湖中,理论上表面流流向将沿著风向右偏45°,及到深层,流速逐渐减弱,且进一步向右偏。在风力影响不能到达的深度以下,水流的方向与风向相反。对于中纬度大而深的湖泊这种深度约为100公尺(328呎)。兰米尔(Langmuir)环流是风在水面引起的一种小型环流现象,刮风时,可以观察到水面上产生许多平行波纹,而且可以延续到相当远的距离,在波纹处出现相对下沉,波纹之间则相对上升,这种环流现象也可以由湖内热力混合下沉而造成。

  湖中波浪多是由湖面风引起的。风吹到平静的湖面上,首先使广阔的湖面产生波动和波纹,形成比较有规则、范围较小且向同一方向扩展的表面张力波。波高的增加与风速、作用持续时间及吹程呈函数关系。然而即使在最大的湖泊中,也不会出现海洋中的波涛现象。湖面波浪沿著风向且与波浪顶峰垂直方向传播,若波长超过水深的4倍,波速近似等于水深与重力加速度乘积的平方根;若水深较大时,波速与波长的平方根成正比。

  由于持久的风力和气压梯度造成湖面倾斜,当外力作用停止时将引起湖水流动,使湖而复原。这一过程称静振。基本的静振为单节的,但如发生谐波,则亦可能是多节的。如风沿狭长的湖泊长轴劲吹,则多出现纵向静振,而横穿狭窄湖面则多出现横向静振。湖泊内部静振是由热力分层现象引起的。

  湖泊主要通过入湖河川径流、湖面降水和地下水而获得水量。湖泊分不流通湖(无地表或地下出口)和流通湖(有地表或地下出口)两种。不流通湖湖水耗于蒸发而导致湖水含盐量增加,流通湖湖水通过地表或地下径流流走,湖水量收支的净差额,随入流量和出流量的周期性或非周期性的变化而变化,这种差额引起了湖水位的变化。湖水位通常在雨季或稍後上升,蒸发旺季下降。以冰川融水为主要补给的湖泊,水位的变化既与热季又与雨季相应。

【分布】

  世界湖泊分布很广﹐中国湖泊众多﹐面积大于 1平方公里的约2300个﹐总面积达 71000多平方公里。另一说为2848个﹐面积为83400平方公里。青海湖面积为4000多平方公里﹐是中国最大的湖泊。西藏的纳木错﹐湖面高程为4718米﹐在全球湖面积为1000平方公里以上的湖泊中﹐是海拔最高的湖泊。位于白头山上的天池(中国朝鲜界湖)﹐水深达 373米﹐是中国最深的湖泊。柴达木盆地的察尔彝盐湖﹐以丰富的湖泊盐藏量著称于世。

【湖盆】

  指蓄纳湖水的地表洼地。湖盆底部的原始地形及平面形态﹐在颇大程度上取决于湖盆成因。根据湖盆形成过程中起主导作用的因素﹐湖盆概括为以下几类﹕由地壳的构造运动(如断裂和褶皱等)形成的构造湖盆﹔因冰川的进退消长或冰体断裂和冰面受热不匀而形成的冰川湖盆﹔火山喷发后火口休眠形成的火口湖盆﹔山崩﹑滑坡或火山喷发使物质阻塞河谷或谷地形成的堰塞湖盆﹔水流冲淤或水的溶蚀作用形成的水成湖盆﹔由风力吹蚀形成的风成湖盆﹔此外尚有大陨石撞击地面形成的陨石湖盆等。

【湖泊演变】

  湖泊一旦形成﹐就受到外部自然因素和内部各种过程的持续作用而不断演变。入湖河流携带的大量泥沙和生物残骸年复一年在湖内沉积﹐湖盆逐渐淤浅﹐变成陆地﹐或随着沿岸带水生植物的发展﹐逐渐变成沼泽﹔干燥气候条件下的内陆湖由于气候变异﹐冰雪融水减少﹐地下水水位下降等﹐补给水量不足以补偿蒸发损耗﹐往往引起湖面退缩干涸﹐或盐类物质在湖盆内积聚浓缩﹐湖水日益盐化﹐最终变成干盐湖﹐某些湖泊因出口下切﹐湖水流出而干涸。此外﹐由于地壳升降运\动﹐气候变迁和形成湖泊的其他因素的变化﹐湖泊会经历缩小和扩大的反覆过程﹐不论湖泊的自然演变通过哪种方式﹐结果终将消亡。

【湖泊形态参数】

  湖泊的形态决定于其成因和发展过程。构造湖一般水深岸陡﹐但随着湖泊的变迁﹐有的构造湖的某些特征可逐渐消失。火口湖通常面积小﹐深度大。如中国长白山天池面积仅9.8平方公里﹐而深达373米。湖泊形态特征影响湖水的物理化学性质和水生生物的分布规律。湖泊形态参数有﹕面积﹐一般系指最高水位时的湖面积。容积﹐指湖盆储水的体积﹐它随水位而变化。长度﹐沿湖面测定湖岸上相距最远两点之间的最短距离﹐根据湖泊形态﹐可能是直线长度﹐也可能是折线长度。宽度﹐分最大宽度和平均宽度﹐前者是近似垂直于长度线方向的相对两岸间最大的距离﹐后者为面积除以长度。岸线长度﹐指最高水位时的湖面边线长度。岸线发展系数﹐指岸线长度与等于该湖面积的圆的周长的比值。湖泊补给系数﹐湖泊流域面积与湖泊面积之比值。湖泊岛屿率﹐湖泊岛屿总面积与湖泊面积之比值。最大深度﹐最高水位与湖底最深点的垂直距离。平均深度﹐湖泊容积与相应的湖面积之商。湖泊形态参数定量表征湖泊形态各个方面﹐是湖泊(水库)规划﹑设计和管理的基本数据﹐也可用来对比不同湖泊的水文特性。

【湖泊分类 】

  构造湖:是在地壳内力作用形成的构造盆地上经储水而形成的湖泊。其特点是湖形狭长、水深而清澈,如云南高原上的滇池、洱海和抚仙湖;青海湖、新疆喀纳斯湖等。(再如著名的东非大裂谷沿线的马拉维湖、坦噶尼喀湖、维多利亚湖)构造湖一般具有十分鲜明的形态特征,即湖岸陡峭且沿构造线发育,湖水一般都很深。同时,还经常出现一串依构造线排列的构造湖群。

  火山口湖:系火山喷火口休眠以后积水而成,其形状是圆形或椭圆形,湖岸陡峭,湖水深不可测,如白头山天池深达373米,为我国第一深水s湖泊。

  堰塞湖:由火山喷出的岩浆、地震引起的山崩和冰川与泥石流引起的滑坡体等壅塞河床,截断水流出口,其上部河段积水成湖,如五大连池、镜泊湖等。

  岩溶湖:是由碳酸盐类地层经流水的长期溶蚀而形成岩溶洼地、岩溶漏斗或落水洞等被堵塞,经汇水而形成的湖泊,如贵州省威宁县的草海。威宁城郊建有观海楼,登楼眺望,只见湖中碧波万顷,秀色迷人;湖心岛上翠阁玲珑,花木扶疏,有水上公园之称。

  冰川湖:是由冰川挖蚀形成的坑洼和冰碛物堵塞冰川槽谷积水而成的湖泊。如新疆阜康天池,又称瑶池,相传是王母娘娘沐浴的地方。北美五大湖、芬兰、瑞典的许多湖泊等。

  风成湖:沙漠中低于潜水面的丘间洼地,经其四周沙丘渗流汇集而成的湖泊,如敦煌附近的月牙湖,四周被沙山环绕,水面酷似一弯新月,湖水清澈如翡翠。

  河成湖:由于河流摆动和改道而形成的湖泊。它又可分为三类:一是由于河流摆动,其天然堤堵塞支流而潴水成湖。如鄱阳湖、洞庭湖、江汉湖群(云梦泽一带)、太湖等。二是由于河流本身被外来泥沙壅塞,水流宣泄不畅,潴水成湖。如苏鲁边境的南四湖等。三是河流截湾取直后废弃的河段形成牛轭湖。如内蒙古的乌梁素海。

  海成湖:由于泥沙沉积使得部分海湾与海洋分割而成,通常称作泻湖,如里海、杭州西湖、宁波的东钱湖。约在数千年以前,西湖还是一片浅海海湾,以后由于海潮和钱塘江挟带的泥沙不断在湾口附近沉积,使湾内海水与海洋完全分离,海水经逐渐淡化才形成今日的西湖。

  潟湖: 是一种因为海湾被沙洲所封闭而演变成的湖泊,所以一般都在海边。这些湖本来都是海湾,后来在海湾的出海口处由於泥沙沉积,使出海口形成了沙洲,继而将海湾与海洋分隔,因而成为湖泊。

  「潟」这个字少见於现代汉语,是卤咸地之意,由於较常见於日语,不少人以为是和制汉字,其实不然。由於很多人不懂得「潟」这个字,所以经常都把它写错成为了「泻湖」。

  1。具有防洪的功能:潟湖可宣泄区域排水,因而很少发生水灾。

  2。保护海岸的功能:有於外有沙洲的阻挡可防止台风暴潮侵蚀冲刷海岸。

  3。是天然的养殖场:潟湖是鱼、虾、贝和螃蟹的孕育场,也是邻近渔民的天然养殖场。

  4。由於潟湖外侧往往有沙洲作为防波堤,其内风平浪静,因此有时可以改建为人工港

  著名潟湖:七股潟湖、戈佐内海、科勒潟湖

【湖水运动】

  按运动要素随时间的变化的特性﹐分为周期性运\动﹐如湖泊波浪﹑湖泊波漾﹑伴随波漾产生的湖流﹔非周期性运动﹐如漂流﹑吞吐流等。按运\动方式分为混和﹑湖流﹑增减水﹑波浪和波漾等。按运动发生在湖水中的垂直位置可分为表面运\动与内部运动。各种形式的运\动常互相影响﹐互相结合。湖水运动形式取决于湖水成层结构﹐内部密度分布﹐作用力的性质﹑历时﹑周期性﹑空间分布﹐湖盆形态等因素。外力作用停止後﹐湖水运\动受黏滞力与摩擦力作用和湖泊边界的阻碍而逐渐衰减﹐以至最后消失。

【湖泊水位】

  按变化规律分为周期性和非周期性两种﹐周期性的年变化主要取决于湖水的补给。降水补给的湖泊﹐雨季水位最高﹐旱季最低﹔冰雪融水补给为主的高原湖泊﹐最高水位在夏季﹐最低在冬季﹔地下水补给的湖泊﹐水位变动一般不大。有些湖泊因受湖陆风﹑海潮﹑冻结和冰雪消融等影响产生周期性的日变化﹐非洲维多利亚湖因湖陆风作用﹐多年平均水位日间高于夜间9.9厘米。非周期性的变化往往是因风力﹑气压﹑暴雨等造成的。中国太湖在持续强劲的东北风作用下引起的增减水﹐在同一时段中﹐能使迎风岸水位上升 1.1米﹐背风岸水位下降0.75米。此外﹐由于地壳变动﹑湖口河床下切和灌溉发电等人类活动也可使水位发生较大变化。

【湖水热学特性】

  湖面吸收太阳能﹐获得热量﹐而通过水面蒸发﹑水面有效辐射和水面与大气的对流热交换等失去热量。湖泊热量的输送和交换﹐可以用湖泊热量平衡方程来表达和计算(见湖水热动态)。由于湖泊热量平衡的某些要素(如湖泊蒸发率)不易精确测定﹐因而通常用水温来表达湖中的热动态。太阳辐射主要是增高湖水表层的温度﹐而下层湖水的温度变化主要是湖水对流和紊动混合造成的。湖水因温度不同也可造成密度差异﹐在水层不稳定状态下产生对流循环﹐在对流循环达到的深度以上﹐水温趋于一致。风的扰动可使浅水湖泊在任何季节产生同温现象﹔而风的扰动对于深水湖泊只能涉及湖水上层﹐因而在垂向上会产生上层与下层不同的温度分布。上﹑下水层之间温度变化急剧的中间层称为温跃层。湖水温度具有一定的年变化和日变化﹐这种变化在湖水表层最为明显﹐随著深度的增加而减弱。湖水的冰点取决于湖水盐度和静水压力。此外﹐湖水结冰还与风力有关﹐在相同的气候条件下﹐不同的湖泊或者一个湖泊中的不同部分﹐结冰现象并非同时出现(见湖泊冰情)。

【湖水的辐射和光学特性】

  湖水的辐射特性决定湖水温度﹐影响湖水物理化学性质的分布﹐而湖水中各种生物的繁殖﹑生长和发展也都与湖水辐射特性有关。射在湖面的太阳光部分进入水体﹐部分被反射。进入水体内的太阳光部分被吸收﹐部分散射﹐即使在浅水湖泊中也只有很少一部分透过水层被湖底吸收。射入湖水中的太阳光极大部分为水的最上层所吸收﹐只有 1~30%达到1米深处的水层﹐透入5米深处的只有0~5%﹐而进入10米深处的不足 1%。湖水吸收太阳光和使太阳光散射的能力与水中的各种悬浮质的数量和颗粒大小有关﹐悬浮质越多﹑颗粒越大﹐对光的吸收和散射能力越强﹐同时散射到水面的分量也越小。光线透入水中的深度﹐随湖水的混浊度增加而减少(见湖水光学现象)。在浑浊不清的湖水中光线只能深入数米﹐而在清澈的湖水中﹐200米深水中尚能存在微弱的光线。

【湖水化学特性 】

  根据湖水所含主要离子的种类不同﹐湖水通常分为碳酸盐水﹑硫酸盐水和氯化物水等。湖水的化学类型反映了随湖水含盐量变化而引起的水质变化过程。湖水含盐量地区差异悬殊﹐也有季节变化。中国的淡水湖泊主要集中在长江中﹑下游平原﹐湖水的矿化度一般为 150~500毫克/升。咸水湖和盐湖主要分布在青藏高原﹑内蒙古和新疆地区。咸水湖的矿化度大多为1~20克/升﹐浓度有日益增高的趋势。盐湖的矿化度一般为300克/升左右﹐化学类型齐全。溶解气体中的氧﹑游离二氧化碳﹐水中氮﹑磷﹑硅﹑钾﹑锌﹑铁等生物营养元素和有机质的含量﹐对于湖中水生生物具有特别重要意义。

【湖泊资源】

  湖水是全球水资源的重要组成部分﹐地球上湖泊 (包括淡水湖﹑咸水湖和盐湖)总面积约为2058700平方公里﹐总水量约 176400立方公里﹐其中淡水储量约占52%﹐约为全球淡水储量的0.26%。湖水可以不断更新﹐不同湖泊的更新期不一﹐湖水更换期的长短取决于其容积和入湖﹑出湖年径流量。中国鄱阳湖水更新一次仅9.6天﹐太湖水更新一次约299天。湖泊淡水储量的地区分布很不均匀﹐贝加尔湖﹑坦噶尼喀湖和苏必利尔湖等40个世界大湖储存的淡水量占全球湖泊淡水总量的 4/5。中国的鄱阳湖﹑洞庭湖﹑太湖﹑巢湖和洪泽湖的淡水总量约为553亿米。湖泊利于舟楫﹐是水路交通的重要组成部分。湖泊盛产鱼﹑虾﹑蟹﹑贝﹐生产莲﹑藕﹑菱﹑芡和芦苇等﹐是水产和轻工业原料的重要来源。湖泊作为旅游资源﹐正日益受到重视。湖泊资源的不合理开发会造成湖泊渔业资源衰减﹐湖泊面积缩小和湖泊周围土地的沼泽化等不良后果。

 

                 水系

 

    水系--江、河、湖、海、水库、渠道、池塘、水井等及其附属地物和水文资料的总称。

  河道干流的流域是由所属各级支流的流域所组成。流域面积的确定,可根据地形图勾出流域分水线,然后求出分水线所包围的面积。河流的流域面积可以计算到河流的任一河段,如水文站控制断面,水库坝址或任一支流的汇合口处。流域里大大小小的河流,构成脉络相通的系统,称为河系或水系。

  水系的类型:

  1、树枝状水系

  干支流呈树枝状,是水系发育中最普遍的一种类型,一般发育在抗侵蚀力较一致的的沉积岩或变质岩地区。如西江上游接纳柳江、郁江、桂江等支流。

  2、扇形水系

  干支流组合而成的流域轮廓形如扇状的水系。如海河水系。北运河、永定河、大清河、子牙河和南运河五大支流交汇于天津附近,之后入海。这种水系汇流时间集中,易造成暴雨成灾。

  3、羽状水系

  干流两侧支流分布较均匀,近似羽毛状排列的水系。汇流时间长,暴雨过后洪水过程缓慢。如西南纵谷地区,干流粗壮,支流短小且对称分布于两侧,是羽状水系的典型代表。

  4、平行状水系

  支流近似平行排列汇入干流的水系。当暴雨中心由上游向下游移动时,极易发生洪水。如淮河蚌埠以上的水系。

  5、格子状水系

  由干支流沿着两组垂直相交的构造线发育而成的。如闽江水系。

  此外还有梳状水系,即支流集中于一侧,另一侧支流少。放射状水系及向心状水系,前者往往分布在火山口四周,后者往往分布在盆地中。通常大河有两种或两种以上水系组成。

 

                 瀑 布

    瀑布是如何形成的?

  流动的河水突然而近似垂直跌落的地区。瀑布表示河水流动中的主要阻断。在大部分情况下,河流总是透过侵蚀和淤积过程来平整流动途中的不平坦之处。经过一段时间以後,河流那长长的纵断面(坡度曲线)形成一平滑的弧线︰河源处最陡,河口处最和缓。瀑布中断了这弧线,它们的存在是对侵蚀过程进展的一个测定。瀑布也称河落(falls,亦译瀑布),有时也称大瀑布(cataract),当谈及很大的水量时,后者尤为常见。比较低、陡峭度较小的瀑布称小瀑布(cascade),这名称常用以指沿河一系列小的跌落。有的河段坡度更平缓,然而在河流坡降局部增加处相应出现湍流和白水,这些河段称急流。

  在地质学上叫跌水,即河水在流经断层、凹陷等地区时垂直地跌落。在河流的时段内,瀑布是一种暂时性的特征,它最终会消失。侵蚀作用的速度取决于特定瀑布的高度、流量、有关岩石的类型与构造,以及其他一些因素。在一些情况下,瀑布的位置因悬崖或陡坎被水流冲刷而向上游方向消退;而在另一些情况下,这种侵蚀作用又倾向于向下深切,并斜切包含有瀑布的整个河段。随着时间的推移,这些因素的任何一个或两个在起作用,河流不可避免的趋势是消灭任何可能形成的瀑布。

  河流的能量最终将建造起一个相对平滑的、凹面向上的纵剖面。甚至当作为河流侵蚀工具的碎石不存在的情况下,可用于瀑布基底侵蚀的能量也是很大的。与任何大小的瀑布相关、也与流量和高度相关的特征性特点之一,就是跌水潭的存在,它是在跌水的下方,在河槽中掘蚀出的盆地。在某些情况下,跌水潭的深度可能近似于造成瀑布的陡崖高度。跌水潭最终造成陡崖坡面的坍塌和瀑布后退。

  造成跌水的悬崖在水流的强力冲击下将不断地坍塌,使得瀑布向上游方向后退并降低高度,最终导致瀑布消失。

  『2』

  世界上最著名的三个大瀑布是美国和加拿大之间的尼亚加拉瀑布,非洲赞比西河上的维多利亚瀑布和阿根延、巴西及巴拉圭之间的伊瓜苏瀑布。

  世界最高的瀑布是委内瑞拉境内的安赫尔(Angel)瀑布,落差807公尺(2,650呎)。尚有争议的世界最大瀑布是寮国湄公河上的孔南瀑布(Chutes des Khone,英语作Khone Falls),虽然落差只有70公尺(230呎),但流量估计有11,600立方公尺/秒(410,000立方呎/秒)。

  瀑布的形成可能认为很简单,就是一条河流翻过一个悬崖峭壁,就形成了一个瀑布。其实瀑布的形成主要有三种:其一就是像尼亚加拉瀑布,它是尼亚加拉河水翻过白云石的岩壁,直落入下面的一个大水池里,翻滚流飞的水流不休止地浸蚀页岩,淘空了白云岩的岩洞,一块块的白云岩崩落而下,使得悬崖永远陡峭。   另一种瀑布的形成就是在古代有一大块熔化了的岩石从下面挤上来。随着时间的推移,慢慢地岩石硬化了,后来就在河道中形成了一堵墙。我国的黄石瀑布就是这样形成的。

  第三种情况是:古代的冰川切入山谷之中,使两侧形成悬崖峭壁,瀑布由此生成。

  此外,地球表面的运动使高原进一步加高,而河流就在它的边缘地带,这样就形成了高原上的瀑布。

  形成瀑布的条件有几个。瀑布存在的一个最常见的原因便是岩石类型的差异。河流跨越许多岩相边界。如果从坚硬的岩石河床流向比较柔软的岩石河床,很可能较软的岩石河床的侵蚀更快,并且两种岩石类型相接处的坡度更陡。当河流改变方向并露出不同的岩石河床间的相接处时,便会发生这种情况。尼加拉瀑布组成美国与加拿大间的部分疆界,其河床上有一块斑驳的白云石顶板岩石,压在一连串较软的页岩和沙岩之上。

  形成瀑布的另一相关原因是河床上有许多条状的坚硬岩石。尼罗河上已出现一系列大瀑布,尼罗河水已充分侵蚀河床,结果露出坚硬的结晶质基底岩。

  其他瀑布较少由岩层的特性形成,更多由陆地的结构和形状而形成。例如,隆起的高地玄武岩可形成坚硬的台地,河水在其边缘产生瀑布,北爱尔兰的玄武岩上便是这样。在远比这个更大的规模上看,非洲南半部的岩石外表结构——一块很高的高地,四周是陡坡——使该地区大部分主要的河流都产生瀑布和急流。其中有刚果河上的李文斯敦瀑布(Livingstone Falls)和橘河上的奥赫拉比斯(Augrabies)瀑布。一般情况下,随著山区地形的坡度加大,瀑布的数量也就增多。

  河水侵蚀和地质特征并不是产生瀑布的仅有因素。沿著断层进行的构造运动会将坚硬和软性岩石聚拢在一起,促成瀑布的产生。河床海平面的急降使下蚀作用增加,并使河床上的裂点向上游方向後撤(或者说,坡度的急剧变化标示著河床基准水面的变化)。依赖海平面、河水流动和地质特征(以及其他因素),河落或急流可能在河床上出现裂点之处得到发展。冰川作用已形成众多瀑布,那里的河谷已被冰蚀过度加深,支流河谷被留在陡峭的河谷两侧高处。加利福尼亚州一座由冰川作用凿出的约塞米蒂(Yosemite)瀑布便从436公尺(1,430呎)高度的一个悬谷跌落下来。

  从河流的时间尺度来看,瀑布是一种短暂的现象,终将销声匿迹。其侵蚀速度取决於一已知瀑布的落差、水量、岩石的种类和结构以及其他一些因素。有时由於悬崖或陡坡的溯源侵蚀而使瀑布向上游退缩;在其他情况下,侵蚀会产生下切作用而将瀑布所在的整个河段夷平。随著时间的推移,凭藉这两种手段或其中任一种手段,河流的必然趋势是消除既已形成的瀑布。河流的能量总是趋於使河流呈现比较平滑的凹形纵向剖面。

  即使没有作为河流侵蚀工具的曳出岩屑,瀑布基部能获得的侵蚀能量也是极大的。任何水量和落差大的瀑布的一个特征是有由瀑布跌落底部淘蚀成的深潭。有时潭的深度几乎等於产生瀑布峭壁的高度。深潭最终造成峭壁曝露的表面坍塌和瀑布的後撤。在某些地方,瀑布的後撤是一明显的特征。譬如,在尼加拉的瀑布已从开始处的悬崖正面後撤11公里(7哩)。现今尼加拉瀑布的大部分水体被转用於水力发电,但据估计,按正常流量计算,瀑布後退率将是每年约1公尺(3呎)。

  『3』

  我国有许多著名的瀑布,像位于贵州省镇宁布依族苗族自治县西南部的黄果树瀑布、安徽省黄山的九龙瀑布、黑龙江省牡丹江上镜伯湖出口处的吊水楼瀑

  布、浙江省雁荡山马鞍岭西的大龙湫瀑布、山东崂山的龙潭瀑布、云南最大最壮观的大叠水瀑布、广西西隆的冷水瀑布等等。这些瀑布,均以其独特、壮美的气

  势,吸引着古今中外的许许多多游客,也由此产生了不少赞美瀑布的名篇佳作。那么这些令人陶醉的瀑布是怎样形成的呢?

  据科学家说,形成瀑布的原因很多,主要原因是:组成河床底部的岩石软硬程度不一致,被河水冲击侵蚀得厉害,形成陡坎,坚硬的岩石则相对悬垂起来,河水流到这里,便飞泻而下,形成了瀑布。也可以说,河水在河道中奔流,遇到河床的陡坎时,便跌下来,形成了瀑布。除此之外,还有因山崩、断层、熔岩堵塞、冰川等作用,形成瀑布的。

  『4』

  唐代大诗人李白有一首名诗:“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川,飞流直下三千尺,疑是银河落九天”。这首诗生动而形象地描绘了庐山瀑布的雄伟壮观。

  瀑布是怎样形成的呢?河水在河谷中奔流,遇上了陡峭的地形,流水跌下来就形成了瀑布,所以瀑布又称为跌水。地势越陡,水量越大瀑布越壮观。

  在一些名山大川中,差不多都有瀑布。我国比较有名的瀑布属贵州黄果树瀑布,宽81米,水从74米高的断崖中跌下,发出轰隆巨响,浪花四溅,水珠飞扬。

  世界上最高的瀑布是南美洲委内瑞拉境内的安赫尔瀑布,他的高度是979米

【瀑布多种类型】

   依据瀑布的外观和地形的构造,瀑布有多种分类。

  1) 据瀑布水流的高宽比例划分:垂帘型瀑布,细长型瀑布

  2) 据瀑布岩壁的倾斜角度划分:悬空型瀑布,垂直型瀑布,倾斜型瀑布

  3) 据瀑布有无跌水潭划分:有瀑潭型瀑布,无瀑潭型瀑布

  4) 据瀑布的水流与地层倾斜方向划分:逆斜型瀑布,水平型瀑布,顺斜型瀑布,无理型瀑布

  5) 据瀑布所在地形划分,名山瀑布,岩溶瀑布,火山瀑布,高原瀑布

【世界著名瀑布】

  世界三大瀑布

  瀑布是地球上很壮美的自然景观。世界上最著名的三大瀑布分别是:尼亚加拉瀑布、维多利亚瀑布和伊瓜苏瀑布。

  1、尼亚加拉瀑布

  尼亚加拉瀑布位于加拿大与美国的交界处的尼亚加拉河上,河中的高特岛把瀑布分隔成两部分,较大的部分是霍斯舒瀑布,靠近加拿大一侧,高56米,长约670米,较小的为亚美利加瀑布,接邻美国一侧,高58米,宽320米。尼亚加拉瀑布及由它冲出来的尼亚加拉峡谷的形成有着特殊的地质条件,其中页岩的不断被水流冲刷,使得瀑布在1842年至1905年间平均每年向上游方向移动170厘米。美加两国政府为保护瀑布,曾耗巨资修建了一些控制工程,使瀑布对岩石的侵蚀有所减小。

  2、维多利亚瀑布

  维多利亚瀑布位于非洲赞比西河的中游,赞比亚与津巴布韦接壤处。瀑布宽1700余米,最高处108米,宽度和高度比尼亚加拉瀑布大一倍。年平均流量约934立方米/秒。赞比西河抵瀑布之前,舒缓地流动,而瀑布落下时声如雷鸣,当地居民称之为“莫西奥图尼亚”(意即“霹雳之雾”)。维多利亚瀑布的水泻入一个峡谷,峡谷宽度从25米75米不等。

  3、伊瓜苏瀑布

  伊瓜苏瀑布位于阿根廷和巴西边界上的伊瓜苏河。这是一个马蹄形瀑布,高82米,宽4千米,是尼亚加拉瀑布宽度的4倍,比维多利亚瀑布还要宽很多。悬崖边缘有许多树木丛生的岩石岛屿,使伊瓜苏河由此跌落时分作约275股急流或泻瀑,高度60至82米不等。11月至3月的雨季中,瀑布最大流量可达12750立方米/秒,年平均约为1756立方米/秒。

  其他著名瀑布

  1)安赫尔瀑布:位于委内瑞拉,是世界落差最大的瀑布(979米)。

  2)非洲南部的土格拉瀑布

  3)坦桑尼亚、赞比亚间的卡兰博瀑布

  4)美国加利福尼亚约塞米蒂瀑布(yosemitefalls)

  5)圭亚那、委内瑞拉拉库克南瀑布

  6)新西兰的索恩兰瀑布

  7)澳大利亚新南威尔士州的沃洛蒙比瀑布

  8)挪威的西马多拉瀑布

  9)挪威的东马多拉瀑布

  10)法国的加瓦林瀑布

  11)格尔索帕瀑布:位于印度卡纳培克邦西部,沙拉瓦蒂河上,高差达289)09米。印度落差最大的瀑布。

  12)伊瓜苏瀑布:位于阿根廷和巴西边界上伊瓜苏河与巴拉那河汇合点上游23公里处,是南美洲最大瀑布。

  13)孔恩瀑布:位于老挝占巴寨省湄公河段上,宽9)7公里,是世界上流水量最大的瀑布之一。

【中国著名瀑布】

  1)壶口瀑布。在中国,从来没有一条河被赋予这么多的荣誉和责任,黄河在被尊为“母亲”时,也被寄托了太多的历史使命。黄河流经晋陕峡谷到达吉县境内,水面一下子从400多米宽收缩为50余米,《书?禹贡》中只用八个字:“盖河漩涡,如一壶然。”壶口瀑布的形象跃然纸上。

  2)庐山瀑布庐山瀑布群的主要瀑布有:三叠泉瀑布、开先瀑布、石门涧瀑布、黄龙潭和乌龙潭瀑布、王家坡双瀑和玉帘泉瀑布等。因李白《望庐山瀑布》“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”的名句为人熟知。

  3)马岭河瀑布:中国最大瀑布群。马岭河发源于乌蒙山脉,马岭河的瀑布飞泉有60余处,而壁挂崖一带仅2公里长的峡谷中,就分布着13条瀑布,形成一片壮观的瀑布群。最具特色的是珍珠瀑布,4条洁白而轻软的瀑布从200多米高的崖顶跌落下来,在层层叠叠的岩页上时隐时现,撞击出万千水珠,水珠在阳光照耀下闪闪发光,似有人居高临下筛落满崖的浪花。

  4)流沙瀑布:最细腻的瀑布。位于湘西的流沙瀑布落差达216米,据说居全国之冠。从德夯镇出来,村寨小路步行前往流沙瀑布,一路且行且停,在一个拐弯处,便能远远看到瀑布了。大部分时候,瀑布从绝壁之上腾空而下,极高的落差,流水到了下面就散落成流沙状。

  5)九寨沟瀑布:最洁净的瀑布群.在九寨沟里,沿着水流步行是一种无比美妙的享受。从箭竹海、熊猫海、五花海、孔雀河到珍珠滩,从皑皑的积雪到淙淙的溪水,从纷乱的瀑布到静守的湖泊,无论多么清纯的溪流走的也是如大江大河一样坎坷的生命之路,水的幸运和悲壮都裸露在大地。

  6)镜泊湖瀑布:中国最大火山瀑布。长久以来,牡丹江一直是一条很温顺的河流,一万年前的火山爆发,改写了牡丹江的生命流程。第四纪玄武岩流在吊水楼附近形成了天然堰塞堤,拦截了牡丹江出口,提高水位而形成了90多平方公里的镜泊湖。呼啸奔腾的湖水漫过平滑的熔岩床面,从断层峭壁上飞泻而下,在丰水期时形成宽40米、落差20多米的大瀑布,它是中国最大的火山瀑布。

  7)黄果树瀑布黄果树瀑布是白水河上最雄浑瑰丽的乐章,它将河水的缓游漫吟和欢跃奔腾奇妙地糅合在一起。从68米高的悬崖之巅跌落的是整整一条河的热忱,它既有水量丰沛、气韵万千的恢宏,又有柔细飘逸、楚楚依人的漫柔,81米宽的瀑面上水汽飘然,若逢适当的阳光照射还可形成迷人的彩虹。

  8)银练坠瀑布银练坠瀑布在天星桥景区内,离黄果树瀑布只有7公里。天星桥是一个岩溶地貌公园,这里有很多小山,路是绕湖而过的,攀上一座石峰,才发现到对面的山峰去必然过一座形状独特的桥,它是天然形成的石桥,中间插着一块石头如流星坠落时碰巧构成,天星桥正是得名于此。过了桥,就到了天星洞,洞里特别令人叫绝的是一片石笋群,酷似传说中的八仙,边上又有一泓浅水,故称“八仙过海”。出洞之后,眼前是冒水潭,乱石丛由于高低不平,流水便有了瀑布的形态,众多小瀑布又构成壮丽的气势。紧接着出现的就是银练坠瀑布了,几块巨岩犹如自然垂下的肩膀,让流水轻盈地漫过,缓缓地汇聚在深潭里。岩石表面就像粗糙的皮肤,流水在上面形成了美丽的银色颗粒,因此整个景观就仿佛银练纷垂,其柔美风韵让人的心一下子软了几分。

  9)德天瀑布:德天瀑布位于大新县归春河上游,距中越边境53号碑约50米,离自治区首府南宁市约208公里。主体瀑布宽100米,纵深60米,落差70米,与越南的板约瀑布连为一体,瀑布总宽208米,是东南亚最大的天然瀑布,也是世界第二大跨国瀑布。

  游德天景区,首数德天瀑布。德天瀑布位于大新县归春河上游,距中越边境53号界碑约50米。清澈的归春河是左江的支流,也是中越边境的国界河,德天瀑布则是它流经浦汤岛时的杰作。浩浩荡荡的归春河水,从北面奔涌而来,高崖三叠的浦汤岛,巍然耸峙,横阻江流,江水从高达50余米的山崖上跌宕而下,撞在坚石上,水花四溅,水雾迷朦,远望似缟绢垂天,近观如飞珠溅玉,透过阳光的折射,五彩缤纷,那哗哗的水声,振荡河谷,气势十分雄壮。瀑布宽100多米,纵深60多米,落差近50米,是东南亚最大的天然瀑布,也是世界第二大跨国瀑布,被国家定为特级景点。它与越南的板约瀑布连为一体,就像章一对亲密的姐妹。中越边民在瀑布的下游,进行着边贸往来,以前是肩挑人扛,现在已用车船运载了。

【中国最秀美十大瀑布】

  大龙湫瀑布

  整座雁荡山能叫得出名称的瀑布有二十余处,最为著名的是190米高的大龙湫,据说它是我国落差最大的瀑布之一。小龙湫西去20多公里才能与大龙湫谋面,路途虽遥,却有一路风光相随,倒也不显得寂寞。大龙湫的特色在于,一股悬空脱缰而下的急流,因落差太大,因山风吹拂,分成各具特色的两段,上半段白练飞舞,下半段如烟如雾。

  银练坠瀑布

  最柔美的瀑布银练坠瀑布在天星桥景区内,离黄果树瀑布只有7公里。几块巨岩犹如自然垂下的肩膀,让流水轻盈地漫过,缓缓地汇聚在深潭里。岩石表面就像粗糙的皮肤,流水在上面形成了美丽的银色颗粒,因此整个景观就仿佛银练纷垂,其柔美风韵让人的心一下子软了几分。

  流沙瀑布

  最细腻的瀑布位于湘西的流沙瀑布落差达216米,据说居全国之冠。从德夯[视频]镇出来,村寨小路步行前往流沙瀑布,一路且行且停,在一个拐弯处,便能远远看到瀑布了。大部分时候,瀑布从绝壁之上腾空而下,极高的落差,流水到了下面就散落成流沙状。

  九寨沟瀑布

  最洁净的瀑布群在九寨沟里,沿着水流步行是一种无比美妙的享受。从箭竹海[视频]、熊猫海、五花海、孔雀河到珍珠滩,从皑皑的积雪到淙淙的溪水,从纷乱的瀑布到静守的湖泊[视频],无论多么清纯的溪流走的也是如大江大河一样坎坷的生命之路,水的幸运和悲壮都裸露在大地。

  镜泊湖瀑布

  中国最大火山瀑布长久以来,牡丹江一直是一条很温顺的河流,一万年前的火山爆发,改写了牡丹江的生命流程。第四纪玄武岩流在吊水楼附近形成了天然堰塞堤,拦截了牡丹江出口,提高水位而形成了90多平方公里的镜泊湖。

  壶口瀑布

  世界第一黄色瀑布在中国,从来没有一条河被赋予这么多的荣誉和责任,黄河在被尊为“母亲”时,也被寄托了太多的历史使命。黄河流经晋陕峡谷到达吉县境内,水面一下子从400多米宽收缩为50余米,《书·禹贡》中只用八个字:“盖河漩涡,如一壶然。”壶口瀑布的形象跃然纸上。

  德天瀑布

  亚洲最大的跨国瀑布归春河水在千岩万壑中划开了中越两国的界限,不论春夏秋冬,她都碧绿清澈,纯朴得像崇山峻岭中的女孩。德天是广西大新县边陲乡村[视频]的名字,归春河选择了这里展示她倔犟与柔美的万千风情。她从石崖绿树掩映中倾泻而出,飞流曲折,形成宽100多米、落差40多米、三层跌宕而下的瀑布。德天瀑布从被造就的那一天起,就成了归春河最激情的表达。

  黄果树瀑布

  黄果树瀑布是白水河上最雄浑瑰丽的乐章,它将河水的缓游漫吟和欢跃奔腾奇妙地糅合在一起。从68米高的悬崖之巅跌落的是整整一条河的热忱,它既有水量丰沛、气韵万千的恢宏,又有柔细飘逸、楚楚依人的漫柔,81米宽的瀑面上水汽飘然,若逢适当的阳光照射还可形成迷人的彩虹。

  庐山瀑布

  最诗意的瀑布庐山瀑布群是最有历史的,历代诸多文人骚客在此赋诗题词,赞颂其壮观雄伟,给庐山瀑布带来了极高的声誉。最有名的自然是唐代诗人李白的《望庐山瀑布》。

  马岭河瀑布

  中国最大瀑布群马岭河发源于乌蒙山脉,马岭河的瀑布飞泉有60余处,而壁挂崖一带仅2公里长的峡谷中,就分布着13条瀑布,形成一片壮观的瀑布群。最具特色的是珍珠瀑布,4条洁白而轻软的瀑布从200多米高的崖顶跌落下来,在层层叠叠的岩页上时隐时现,撞击出万千水珠,水珠在阳光照耀下闪闪发光,似有人居高临下筛落满崖的浪花。

【瀑布群的形成】

  瀑布群是怎样形成的?

  瀑布的形成,特别是大峡谷河床瀑布的形成,应该是内外营力相互作用下导致地形差异所表现出河流水作用的一种阶段性河床地貌的表现。其形成因子的作用应该是综合性的、复杂的。当然在分析其形成因子中,会有主要的或次要的分别,也可说是在一系列特定条件的综合因子作用下,在某一时间阶段上的一种必然表现。大峡谷河床瀑布,就是在这样短距离、高坡降、大水量的情况下,流水水动力作用选择一定的地质构造部位能量释放的一种必然表现形式,也是河流发育溯源侵蚀在现阶段时段内、在特定的地形部位一种必然表现形式。

  当然,瀑布群的形成是各不相同的,要通过很详细的工作,具体地分析。如西兴拉到帕隆藏布汇入口20余公里的河床上:

  (1)短距离内河道作S形或直角形的急拐弯转折,大的主体瀑布和相对集中的瀑布群首先最容易出现在河床S形拐弯的弯部和直角形转折的弯部这种地形突然转折变化、应力相对容易集中作用的部位,如最大(落差)的藏布巴东Ⅰ号、Ⅱ号瀑布就出现在河床S形拐弯部位。

  (2)短距离内峡谷基岩河床深槽形态发生束放变化的转折部位,出现大的瀑布。如绒扎瀑布就是从相对宽的河床到突然收窄的河床跌落下去进入更深更狭的基岩河槽的。同时,任何巨瀑下面必有深潭,它必然会改变河床谷地的形态和水流作用的性质,这也是相辅相成的一种差异,应该说也是参与了瀑布地形的形成过程的。如藏布巴东瀑布跌落下去就形成一个大的三角形的瀑槽,瀑水在其中急速回旋翻滚,形成一三角形池,并呈牛奶状乳白色的水流再跌落下去。

  (3)从藏布巴东Ⅱ号瀑布出现部位的卫星影像图分析,这里的变质岩系近东西走向,两岸产状是连续的,瀑布的出现主要应考虑是由于河床的急拐弯和束放导致应力相对集中作用所出现的差异。在绒扎瀑布,据张文敬教授介绍,瀑布的出现与其坐落在横向岩层中石英岩脉这样坚硬岩性地层的出现有关系。

  (4)至于藏布巴东Ⅱ号瀑布,即大峡谷中最大瀑布(高35米)以下一系列小规模的瀑布和跌水的出现,又与河床有许多大块崩塌堆积的堵塞有关。整个大峡谷中一些河床小瀑布与跌水险滩,许多都与强大的支沟泥石流堆积于干流主河床上,局部改变了河床坡降造成的差异也是有关系的。

  (5)季建清博士认为,大拐弯峡谷的复杂构造弧弯在不同板块之间,这里出现的是花岗质的构造糜棱岩带,通过裂变径迹的测年表明,这里15万年以来上升量达到30毫米/年,是地球上最强烈的上升地区之一。在这里地幔物质上涌是“高温、低密、低磁、负重力、多地震、强构造运动”的地球“热点”地区。总之,这里地壳(物质)的变形是十分强烈的(在大峡谷瀑布群所在变形地体上留有许多构造变形的证据)。大峡谷核心无人区段就有因变形(无论快速或缓慢的)产生大规模山体的滑塌移动入峡谷中,堵塞和改变了河床地形,与瀑布群出现有关。

  总之,大峡谷河床瀑布的形成首先是在内外营力作用的综合分析基础上,对具体瀑布作具体分析,在这样世界最大峡谷中这样巨大的水力作用和强烈构造运动作用地区,瀑布的变化性也就决定了大峡谷瀑布必然的青年性、群体性和复杂性征。

最高的瀑布

  庐山瀑布号称“直下三千尺”,但天使瀑布无疑才名副其实。

  天使瀑布又叫安赫尔瀑布,位于南美委内瑞拉的丘伦河上。美国探险家安赫尔原本是来南美洲找黄金的,没想到无心插柳找到了世界最高瀑,遂得以命名。

  天使瀑布从高原陡壁直泻而下,落差竟然高达979米,相当于13座黄果树瀑布的叠加。瀑布总体分为两级,先倾泻807米后落在一块岩壁上,然后再跌落172米,才下到水面。

  由于瀑布下游的热带雨林极为茂密,人们只有在雨季才能乘船抵达底部,其它时间只能租乘当地的直升机,从空中观赏瀑布的雄姿。

  最宽的瀑布

  由于水有丰枯,因此最宽的瀑布历来争议不断。但大部分时间,南美伊瓜苏瀑布无疑稳居世界上最宽瀑布的宝座。

  伊瓜苏瀑布位于巴西与阿根廷交界处,因水流来自伊瓜苏河而得名。宽阔的大河奔流到此地,遭遇到落差巨大的U形峡谷,便顺势而下,形成一片景象壮观的半圆形瀑布群。

  据统计,伊瓜苏瀑布群共有大小瀑布270余条,平均落差为80多米,总宽度最高时达到4000余米,让人彻底置身瀑布长卷之中。

  与其它瀑布不同的是,如果从阿根廷那边观赏瀑布,你还有机会乘坐橡皮艇,顺着激流穿越瀑布,体验“冲瀑”带来的惊险刺激。

 

                湿 地

    由于湿地和水域、陆地之间没有明显边界,加上不同学科对湿地的研究重点不同,造成湿地的定义一直存在分歧。

  国际湿地公约采用广义的湿地定义,指不问其为天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体,包括低潮时水深不超过六米的水域。这一定义包含狭义湿地的区域,有利于将狭义湿地及附近的水体、陆地形成一个整体,便于保护和管理。

  湿地的研究活动则往往采用狭义定义。美国鱼类和野生生物保护机构于1979年在“美国的湿地深水栖息地的分类”一文中,重新给湿地作定义为:“陆地和水域的交汇处,水位接近或处于地表面,或有浅层积水,至少有一至几个以下特征:

  (1)至少周期性地以水生植物为植物优势种;

  (2)底层土主要是湿土;

  (3)在每年的生长季节,底层有时被水淹没。”定义还指湖泊与湿地以低水位时水深2米处为界,按照这个湿地定义,世界湿地可以分成二十多个类型,这个定义目前被许多国家的湿地研究者接受。

  湿地的水文条件是湿地属性的决定性因素。水的来源(如降水,地下水,潮汐,河流,湖泊等),水深,水流方式,以及淹水的持续期和频率决定了湿地的多样性。水对湿地土壤的发育有深刻的影响。湿地土壤通常称为湿土或水成土(Hydric Soil)。

【湿地公约】

  1971年2月2日,来自18个国家的代表在伊朗南部海滨小城拉姆萨尔签署了一个旨在保护和合理利用全球湿地的公约——《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(Convention on Wetlands of International Importance Especially as Waterfowl Habitat ,简称《湿地公约》)。该公约于1975年12月21日正式生效,至2008年10月,有158 个缔约方。

【国际重要湿地的标准】

  《湿地公约》第二条规定,每个缔约方必须把本国至少1块湿地纳入《国际重要湿地名录》,且被纳入的湿地必须符合标准。

  标准1:如果一块湿地包含适当生物地理区内一个自然或近自然湿地类型的一处具代表性的、稀有的或独特的范例,就应被认为具有国际重要意义。

  标准2:如果一块湿地支持着易危、濒危或极度濒危物种或者受威胁的生态群落,就应被认为具有国际重要意义。

  标准3:如果一块湿地支持着对维护一个特定生物地理区生物多样性具有重要意义的植物和/动物种群,就应被认为具有国际重要意义。

  标准4:如果一块湿地在生命周期的某一关键阶段支持动植物种或在不利条件下对其提供庇护场所,就应被认为具有国际重要意义。

  标准5:如果一块湿地定期栖息有2万只或更多的水禽,就应被认为具有国际重要意义。

  标准6:如果一块湿地定期栖息有一个水禽物种或亚种某一种群1%的个体,就应被认为具有国际重要意义。

  标准7:如果一块湿地栖息着绝大部分本地鱼类亚种、种或科,其生命周期的各个阶段、种间和/或种群间的关系对湿地效益和/或价值具有代表性,并因此有助于全球生物多样性,就应被认为具有国际重要意义。

  截至2008年,中国共有36块湿地加入《国际重要湿地名录》,可参看“中国国际重要湿地名录”

【历届世界湿地日主题】

  为了提高人们保护湿地的意识,1996年3月《湿地公约》常务委员会第19次会议决定,从1997年起,将每年的2月2日定为“世界湿地日”。每年开展纪念活动,每年有一个主题。从1997年以来历年湿地日的主题如下:

  1997年世界湿地日的主题:湿地是生命之源(Wetlands : a Source of Life)

  1998年世界湿地日的主题:湿地之水,水之湿地(Water for Wetlands, Wetlands for Water)

  1999年世界湿地日的主题:人与湿地,息息相关(People and Wetlands :the Vital Link)

  2000年世界湿地日的主题:珍惜我们共同的国际重要湿地(Celebrating Our Wetlands of International Importance)

  2001年世界湿地日的主题:湿地世界——有待探索的世界(Wetlands World-A World to Discover)

  2002年世界湿地日的主题:湿地:水、生命和文化(Wetlands : Water,Life,and Culture)

  2003年世界湿地日的主题:没有湿地-就没有水(No Wetlands - No Water)

  2004年世界湿地日的主题:从高山到海洋,湿地在为人类服务(From the Mountains to the Sea,Wetlands at Work for Us)

  2005年世界湿地日的主题:湿地生物多样性和文化多样性(Culture and Biological Diversities of Wetlands)

  2006年世界湿地日的主题:湿地与减贫(Wetland as a Tool in Poverty Alleviation)

  2007年世界湿地日的主题:湿地与鱼类(Wetlands and Fisheries)

  2008年世界湿地日的主题:健康的湿地,健康的人类(Healthy Wetland, Healthy People)

  2009年世界湿地日的主题:从上游到下游,湿地连着你和我 (Upstream-Downstream: Wetlands connect us all )

【湿地概述】

  湿地这一概念在狭义上一般被认为是陆地与水域之间的过渡地带;广义上则被定为地球上除海洋(水深6米以上)外的所有大面积水体。《国际湿地公约》对湿地的定义是广义定义。

  按照广义定义湿地覆盖地球表面仅有6%,却为地球上20%的已知物种提供了生存环境,具有不可替代的生态功能,因此享有“地球之肾”的美誉。

  中国湿地面积占世界湿地的10%,位居亚洲第一位,世界第四位。在中国境内,从寒温带到热带、从沿海到内陆、从平原到高原山区都有湿地分布,一个地区内常常有多种湿地类型,一种湿地类型又常常分布于多个地区。

  中国1992年加入《湿地公约》,截至目前,列入国际重要湿地名录的湿地已达36处(到2009.2.25)。其实中国独特的湿地何止36处,许多湿地因为养在深闺无人识,至今仍无人问津。

  地球上有三大生态系统,即:森林、海洋、湿地。“湿地”,泛指暂时或长期覆盖水深不超过2米的低地、土壤充水较多的草甸、以及低潮时水深不过6米的沿海地区,包括各种咸水淡水沼泽地、湿草甸、湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、湖海滩涂、河边洼地或漫滩、湿草原等。按《国际湿地公约》定义,湿地系指不问其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6米的水域。

  湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统,它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源,而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用。

  湿地是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带,在土壤浸泡在水中的特定环境下,生长着很多湿地的特征植物。湿地广泛分布于世界各地,拥有众多野生动植物资源,是重要的生态系统。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地,因此湿地被称为“鸟类的乐园”。湿地强大的的生态净化作用,因而又有“地球之肾”的美名。在人口爆炸和经济发展的双重压力下,20世纪中后期大量湿地被改造成农田,加上过度的资源开发和污染,湿地面积大幅度缩小,湿地物种受到严重破坏。

  湿地是地球上有着多功能的、富有生物多样性的生态系统,是人类最重要的生存环境之一。

  湿地的类型多种多样,通常分为自然和人工两大类。自然湿地包括沼泽地、泥炭地、湖泊、河流、海滩和盐沼等,人工湿地主要有水稻田、水库、池塘等。据资料统计,全世界共有自然湿地855.8万平方公里,占陆地面积的6.4%。

【湿地分类】

  湿地基本分五大类

  海域

  潮下海域:低潮时水深不足6米的永久性无植物生长的浅水水域,包括海湾和海峡;潮下水生植被层,包括各种海草和热带海洋草甸;珊瑚礁。

  潮间海域:多岩石的海滩,包括礁崖和岩滩;碎石海滩;潮间无植被的泥沙和盐碱滩;潮间有植被的沉积滩,包括大陆架上的红树林。

  河口

  潮下河口:河口水域即河口永久性水域和三角洲河口系统。

  潮间河口:具有稀疏植物的潮间泥、沙或盐碱滩;潮间沼泽包括盐碱草甸、潮汐半盐水沼泽和淡水沼泽;潮间有林湿地包括红树林、聂帕榈和潮汐淡水沼泽林。

  泻湖湿地:半咸至咸水湖,有一个或多个狭窄水道与海相同。   盐湖(内陆排水区):永久性和季节性的盐水或碱水湖泥滩和沼泽。

  河流

  永久性的河流:永久性的河流和溪流,包括瀑布;内陆三角洲。

  暂时性的河流:季节性和间歇性流动的河流和溪流;河流洪泛平原,包括河滩,洪泛河谷和季节性泛洪草地。

  湖泊

  永久性的湖泊:永久性的淡水湖(8k㎡以上),包括遭季节性或间歇性淹没的湖滨;永久性的淡水池塘(8k㎡以上)。

  季节性的湖泊:季节性淡水湖(8k㎡以上),包括洪泛平原湖。   人工水面

  如水库、池塘、水稻田等属于广义湿地,得到湿地公约的认可。

  湿地公约的湿地分类

  一、天然湿地

  (一)海洋/海岸湿地

  A - 永久性浅海水域:多数情况下低潮时水位小于6米,包括海湾和海峡。

  B - 海草层:包括潮下藻类、海草、热带海草植物生长区。

  C - 珊瑚礁:珊瑚礁及其邻近水域。

  D - 岩石性海岸:包括近海岩石性岛屿、海边峭壁。

  E - 沙滩、砾石与卵石滩:包括滨海沙州、海岬以及沙岛;沙丘及丘间沼泽。

  F - 河口水域:河口水域和河口三角洲水域。

  G - 滩涂:潮间带泥滩、沙滩和海岸其他咸水沼泽。

  H - 盐沼;包括滨海盐沼、盐化草甸。

  I - 潮间带森林湿地:包括红树林沼泽和海岸淡水沼泽森林。

  J - 咸水、碱水泻湖:有通道与海水相连的咸水、碱水泻湖。

  K - 海岸淡水湖:包括淡水三角洲泻湖。

  Zk(a) - 海滨岩溶洞穴水系。滨海岩溶洞穴

  (二)内陆湿地

  L - 永久性内陆三角洲:内陆河流三角洲。

  M - 永久性的河流:包括河流及其支流、溪流、瀑布。

  N - 时令河:季节性、间歇性、定期性的河流、溪流、小河。

  O - 湖泊:面积大于8公顷永久性淡水湖,包括大的牛轭湖。

  P - 时令湖:大于8公顷的季节性、间歇性的淡水湖;包括漫滩湖泊。

  Q - 盐湖:永久性的咸水、半咸水、碱水湖。

  R - 时令盐湖:季节性、间歇性的咸水、半咸水、碱水湖及其浅滩。

  Sp - 内陆盐沼:永久性的咸水、半咸水、碱水沼泽与泡沼。

  Ss - 实令碱、咸水盐沼:季节性、间歇性的咸水、半咸水、碱性沼泽、泡沼。

  Tp - 永久性的淡水草本沼泽、泡沼;草本沼泽及面积小于8公顷泡沼,无泥炭积累,大部分生长季节伴生浮水植物。

  Ts - 泛滥地:季节性、间歇性洪泛地,湿草甸和面积小于8公顷的泡沼。

  U - 草本泥炭地。无林泥炭地,包括藓类泥炭地和草本泥炭地。

  Va - 高山湿地;包括高山草甸、融雪形成的暂时性水域。

  Vt - 苔原湿地;包括高山苔原、融雪形成的暂时性水域。

  W - 灌丛湿地;灌丛沼泽、灌丛为主的淡水沼泽,无泥炭积累。

  Xf - 淡水森林沼泽:包括淡水森林沼泽、季节泛滥森林沼泽、无泥炭积累的森林沼泽。

  Xp - 森林泥炭地;泥炭森林沼泽。

  Y - 淡水泉及绿洲。

  Zg - 地热湿地。温泉。

  Zk(b) - 内陆岩溶洞穴水系。地下溶洞水系。

  注:“漫滩”是一个宽泛的术语指一种或多种湿地类型,可能包括R、Ss、Ts、W、Xf、Xp或其它湿地类型的范例。漫滩的一些范例为季节性淹没草地(包括天然湿草地)、灌丛林地、林地和森林。漫滩湿地在此不作为一种具体的湿地类型。

  二、人工湿地

  1 - 水产池塘。例如鱼、虾养殖池塘。

  2 - 水塘。包括农用池塘、储水池塘,一般面积小于8公顷

  3 - 灌溉地。包括灌溉渠系和稻田。

  4 - 农用泛洪湿地。季节性泛滥的农用地,包括集约管理或放牧的草地。

  5 - 盐田。晒盐池、采盐场等。

  6 - 蓄水区。水库、拦河坝、堤坝形成的一般大于8公顷的储水区。

  7 - 采掘区。积水取土坑、采矿地。

  8 - 废水处理场所。污水场、处理池、氧化池等。

  9 - 运河、排水渠。输水渠系。

  Zk(c) - 地下输水系统。人工管护的岩溶洞穴水系等。

【湿地生物】

  湿地最富有生物的多样性,仅中国有记载的湿地植物就有2760余种,其中湿地高等植物156科、437属、1380多种。湿地植物从生长环境看,可分为水生、沼生、湿生三类;从植物生活类型看,有挺水型、浮叶型、沉水型和飘浮型等;从植物种类看,有的是细弱小草,有的是粗大草本,有的是矮小灌木,有的是高大乔木。湿地动物的种类也异常丰富,中国已记录到的湿地动物有1500种左右(不含昆虫、无脊椎动物、真菌和微生物),其中水大约250种,鱼类约1040种。鱼类中淡水鱼有500种左右,占世界上淡水鱼类总数的80%以上。因此,无论从经济学还是生态学的观点看,湿地都是最具有价值和生产力最高的生态系统。

【湿地功能】

  湿地的功能是多方面的,它可作为直接利用的水源或补充地下水,又能有效控制洪水和防止土壤沙化,还能滞留沉积物、有毒物、营养物质,从而改善环境污染;它能以有机质的形式储存碳元素,减少温室效应,保护海岸不受风浪侵蚀,提供清洁方便的运输方式……它因有如此众多而有益的功能而被人们称为“地球之肾”。湿地还是众多植物、动物特别是水禽生长的乐园,同时又向人类提供食物(水产品、禽畜产品、谷物)、能源(水能、泥炭、薪柴)、原材料(芦苇、木材、药用植物)和旅游场所,是人类赖以生存和持续发展的重要基础。

  物质生产功能

  湿地具有强大的物质生产功能,它蕴藏着丰富的动植物资源。七里海沼泽湿地是天津沿海地区的重要饵料基地和初级生产力来源。据初步调查,七里海在20世纪70年代以前,水生、湿生植物群落100多种,其中具有生态价值的约40种。哺乳动物约10种,鱼蟹类30余种。芦苇作为七里海湿地最典型的植物,苇地面积达7186公顷,具有很高的经济价值和生态价值,不仅是重要的造纸工业原料,又是农业、盐业、渔业、养殖业、编织业的重要生产资料,还能起到防风抗洪、改善环境、改良土壤、净化水质、防治污染、调节生态平衡的作用。另外,七里海可利用水面达10000亩,年产河蟹2000吨,是著名的七里海河蟹的产地。

  大气组分调节功能

  湿地内丰富的植物群落,能够吸收大量的二氧化碳气体,并放出氧气,湿地中的一些植物还具有吸收空气中有害气体的功能,能有效调节大气组分。但同时也必须注意到,湿地生境也会排放出甲烷、氨气等温室气体。沼泽有很大的生物生产效能,植物在有机质形成过程中,不断吸收CO2和其他气体,特别是一些有害的气体。沼泽地上的氧气则很少消耗于死亡植物残体的分解。沼泽还能吸收空气中粉尘及携带的各种菌,从而起到净化空气的作用。另外,沼泽堆积物具有很大的吸附能力,污水或含重金属的工业废水,通过沼泽能吸附金属离子和有害成分。

  水分调节功能

  湿地在蓄水、调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡中发挥着重要作用,是蓄水防洪的天然“海绵”,在时空上可分配不均的降水,通过湿地的吞吐调节,避免水旱灾害。七里海湿地是天津滨海平原重要的蓄滞洪区,安全蓄洪深度3.5-4m

  沼泽湿地具有湿润气候、净化环境的功能,是生态系统的重要组成部分。其大部分发育在负地貌类型中,长期积水,生长了茂密的植物,其下根茎交织,残体堆积。潜育沼泽一般也有几十厘米的草根层。草根层疏松多孔,具有很强的持水能力,它能保持大于本身绝对干重3~15 倍的水量。不仅能储蓄大量水分,还能通过植物蒸腾和水分蒸发,把水分源源不断地送回大气中,从而增加了空气湿度,调节降水,在水的自然循环中起着良好的作用。据实验研究,一公顷的沼泽在生长季节可蒸发掉7415吨水分,可见其调节气候的巨大功能。

  净化功能

  沼泽湿地象天然的过滤器,它有助于减缓水流的速度,当含有毒物和杂质(农药、生活污水和工业排放物)的流水经过湿地时,流速减慢有利于毒物和杂质的沉淀和排除。一些湿地植物能有效地吸收水中的有毒物质,净化水质。

  沼泽湿地能够分解、净化环境物,起到“排毒”、“解毒”的功能,因此被人们喻为“地球之肾”。假如没有了湿地,好比一个人被割去了肾脏。

  如氮、磷、钾及其他一些有机物质,通过复杂的物理、化学变化被生物体贮存起来,或者通过生物的转移(如收割植物、捕鱼等)等途径,永久的脱离湿地,参与更大范围的循环。

  沼泽湿地中有相当一部分的水生植物包括挺水性、浮水性和沉水性的植物,具有很强的清除毒物的能力,是毒物的克星。据测定,在湿地植物组织内富集的重金属浓度比周围水中的浓度高出10万倍以上。正因为如此,人们常常利用湿地植物的这一生态功能来净化污染物中的病 毒,有效的清除了污水中的“毒素”,达到净化水质的目的。

  例如,水葫莲、香蒲和芦苇等被广泛地用来处理污水,用来吸收污水中浓度很高的重金属镉、铜、锌等。在美国的佛罗里达州,有人作了如下试验,将废水排入河流之前,先让它流经 一片柏树沼泽地(湿地中的一种),经过测定发现,大约有98%的氮和97%的磷被净化排除了, 湿地惊人的清除污染物的能力由此可见一斑。在印度的卡尔库塔市,城内设有一座污水处理场,所有生活污水都排入东郊的人工湿地,其污水处理费用相当低,成为世界性的典范。

  提供动物栖息地功能

  湿地复杂多样的植物群落,为野生动物尤其是一些珍稀或濒危野生动物提供了良好的栖息地,是鸟类、两栖类动物的繁殖、栖息、迁徙、越冬的场所。

  沼泽湿地特殊的自然环境虽有利于一些植物的生长,却不是哺乳动物种群的理想家园,只是鸟类能在这里获得特殊的享受。因为水草丛生的沼泽环境,为各种鸟类提供了丰富的食物来源和营巢、避敌的良好条件。

  在湿地内常年栖息和出没的鸟类有天鹅、白鹳、鹈鹕、大雁、白鹭、苍鹰、浮鸥、银鸥、 燕鸥、苇莺、掠鸟等约200种。而且该湿地是西伯利亚和东北地区鸟类南迁越冬的中途站。

  调节局部小气候

  湿地水分通过蒸发成为水蒸汽,然后又以降水的形式降到周围地区,保持当地的湿度和降雨量,使宁河县成为天津市气候较为湿润的地区之一。

【中国国家湿地公园名录】

  1、杭州西溪国家湿地公园

  2、江苏溱湖国家湿地公园

  3、宁夏银川国家湿地公园

  4、湖北省神农架大九湖国家湿地公园

  5、湖南东江湖国家湿地公园

  6、山东滕州滨湖国家湿地公园

  7、广东星湖国家湿地公园

  8、辽宁莲花湖国家湿地公园

  9、甘肃张掖国家湿地公园

【中国36处国际重要湿地名录】

  经过四次申报,至今中国已经列入《湿地公约》国际重要湿地名录的湿地共36处。希望大家关心和保护湿地。

  1、黑龙江扎龙自然保护区 2、吉林向海自然保护区 3、海南东寨港自然保护区 4、青海岛岛自然保护区

  5、鄱阳湖自然保护区 6、湖南东洞庭湖自然保护区 7、香港米埔和后海湾国际重要湿地 8、黑龙江洪河自然保护区

  9、黑龙江兴凯湖国家级自然保护区 10、黑龙江三江国家级自然保护区 11、内蒙达赉湖自然保护区 12、内蒙鄂尔多斯遗鸥自然保护区

  13、辽宁大连国家级斑海豹自然保护区 14、江苏大丰麋鹿自然保护区 15、江苏盐城自然保护区 16、湖南汉寿西洞庭湖自然保护区

  17、湖南南洞庭湖湿地和水禽自然保护区 18、上海市崇明东滩自然保护区 19、广东惠东港口海龟国家级自然保护区

  20、广东湛江红树林国家级自然保护区 21、广西山口国家级红树林自然保护区 22、辽宁双台河口湿地 23、云南大山包湿地 24、云南碧塔海湿地 25、云南纳帕海湿地 26、云南拉什海湿地 27、青海鄂凌湖湿地 28、青海扎凌湖湿地 29、西藏麦地卡湿地 30、西藏玛旁雍错湿地 31、上海长江口中华鲟湿地自然保护区 32、 广西北仑河口国家级自然保护区 33、福建漳江口红树林国家级自然保护区 34、湖北洪湖省级湿地自然保护区 35、广东海丰公平大湖省级自然保护区 36、四川若尔盖国家级自然保护区

【国际主要湿地名录】

   阿尔巴尼亚(Albania)

  布特林特(Butrint)

  Karavasta 礁湖

  斯库台湖(Lake Shkodra)及布纳河(River Buna)

阿尔及利亚(Algeria)

  Aulnaie de Aïn Khiar

  Chott Aïn El Beïda

  Chott de Zehrez Chergui

  Chott de Zehrez Gharbi

  Chott Ech Chergui

  Chott El Beïdha – Hammam Essoukhna

  Chott El Hodna

  Chott Melghir

  Chott Merrouane et Oued Khrouf

  Chott Oum El Raneb

  Chott Sidi Slimane

  Chott Tinsilt

  Complexe de zones humides de la plaine de Guerbes-Sanhadja

  Dayet El Ferd

  Garaet Annk Djemel et El Merhsel

  Garaet El Taref

  Garaet Guellif

  Grotte karstique de Ghar Boumâaza

  Gueltates Afilal

  La Réserve Naturelle du Lac des Oiseaux

  La Vallée d'Iherir

  Lac de Fetzara

  Lac de Télamine

  Le Cirque de Aïn Ouarka

  Les Gueltates d'Issakarassene

  Les Salines d'Arzew

  Marais de la Macta

  Marais de la Mekhada

  Oasis de Moghrar et de Tiout

  Oasis de Ouled Saïd

  Oasis de Tamantit et Sid Ahmed Timmi

  Oglat Ed Daïra 12/12/04 Nâama

  Réserve Intégrale du Lac El Mellah

  Réserve Intégrale du Lac Oubeïra

  Réserve Intégrale du Lac Tonga

  Réserve Naturelle du Lac de Béni-Bélaïd

  Réserve Naturelle du Lac de Réghaïa

  Sebkha d'Oran

  Sebkhet Bazer

  Sebkhet El Hamiet

  Sebkhet El Melah

  Tourbière du Lac Noir

安提瓜和巴布达(Antigua And Barbuda)

  Codrington 礁湖

阿根廷(Argentina)

  Bahía de Samborombón

  Bañados del Río Dulce y Laguna de Mar Chiquita

  Humedales Chaco

  Jaaukanigás

  Laguna Blanca

  Laguna de Llancanelo MR

  Laguna de los Pozuelos

  Lagunas de Guanacache

  Lagunas de Vilama

  Lagunas y Esteros del Iberá

  Parque Provincial El Tromen

  Reserva Costa Atlantica de Tierra del Fuego

  Reserva Ecológica Costanera Sur

  Reserva Provincial Laguna Brava

  Río Pilcomayo

亚美尼亚(Armenia)

  Arpi 湖

  塞凡湖(Lake Sevan)

澳大利亚(Australia)

  Apsley 沼泽地

  阿什莫尔礁群(Ashmore Reef)国家自然保护区

  Banrock Station 湿地区

  巴马森林(Barmah Forest)

  Becher Point湿地

  蓝湖(Blue Lake)

  Bool & Hacks 礁湖

  博灵格林湾(Bowling Green Bay)

  巴伦角岛(Cape Barren Island)及东岸礁湖

  Coongie 湖

  珊瑚海保护区(Coral Sea Reserves) (Coringa-Herald、Lihou Reefs 及 Cays)

  Corner Inlet

  科堡半岛(Cobourg Peninsula)

  Currawinya 湖

  Edithvale-Seaford 湿地

  八十哩滩 (Eighty-mile Beach)

  伊利莎伯及米德尔顿珊瑚海洋国家自然保护区(Elizabeth and Middleton Reefs Marine National Nature Reserve)

  Fivebough and Tuckerbil 沼泽

  Forrestdale & Thomsons 湖

  Ginini Flats Subalpine Bog Complex

  吉普斯兰湖(Gippsland Lakes)

  Great Sandy Strait (including Great Sandy Strait

【湿地的人为破坏】

  近几百年来,湿地遭到了严重破坏。虽说湿地干涸是自然进程的必然结果,但当前不少湿地的迅速消灭与人类不合理的经济活动有重大联系。

  (1)土壤破坏是破坏湿地的一大因素。人类不合理使用土地,导致了土壤的酸化与其他形式的污染,这严重破坏了湿地内的生态环境;

  (2)环境破坏。比如水污染、空气污染。这一类污染造成了水体营养化、石油泄漏污染等重大破坏,导致成千上万的水生物及鸟类的死亡;

  (3)围湖、围海造田。这一类经济活动会直接地减少湿地面积。比如我国洞庭湖。当今地洞庭湖面积与几百年前的形成鲜明对比;

  (4)河流改道。这一类工程虽说大大地对农业生产做出了贡献,也对防洪工作起到了巨大作用,但却影响了河流对湿地的水量补给作用。比如我国的一些河流截弯取直工程,就破坏了一些湖泊。

【其他相关】

  世界上最大的湿地是巴西中部马托格罗索州的潘塔纳尔沼泽地(Pantanal),面积达2500万公顷。

湿地科学与刊物

  湿地生态学(Wetland Ecology)

  水体生态学

  《湿地学报》(Wetlands)

  《湿地科学》(Wetland Science,杂志,中国)

  《湿地科学与管理》(中国)

  《中国湿地百科全书》(中国 北京科学技术出版社)

国际条约与组织

  国际湿地公约(拉姆萨尔公约)

  世界湿地日(World Wetland Day,每年2月2日)

  湿地国际(Wetlands International)

  湿地科学家学会(The Society of Wetland Scientists)

  国际鸟类保护理事会(International Council for Bird Preservation,ICBP)

  国际水禽湿地调查局(Inter-national waterfowl and wetland re-search bureau)

  国家林业局湿地保护管理中心(中华人民共和国国际湿地公约履约办公室)

  人与生物圈 东北亚地区鹤类保护区网络 东亚-澳大利亚涉禽保护网络雁鸭类迁飞网络

科学研究机构

  澳大利亚:

  澳大利亚湿地中心 新南威尔士大学湿地生态研究中心

  美国:

  美国国家湿地研究中心(NWRC) 佛罗里达州立大学湿地研究中心

 

 

                沼 泽

  沼泽(wetland,mire)是指地表过湿或有薄层常年或季节性积水,土壤水分几达饱和,生长有喜湿性和喜水性沼生植物的地段。由于水多,致使沼泽地土壤缺氧,在厌氧条件下,有机物分解缓慢,只呈半分解状态,故多有泥炭的形成和积累。又由于泥炭吸水性强,致使土壤更加缺氧,物质分解过程更缓慢,氧分也更少。因此,许多沼泽植物的地下部分都不发达,其根系常露出地表,以适应缺氧环境。沼生植物有发达的通气组织,有不定根和特殊的繁殖能力。沼泽植被主要由莎草科、禾本科及藓类和少数木本植物组成。沼泽地是纤维植物、药用植物、蜜源植物的天然宝库,是珍贵鸟类、鱼类栖息、繁殖和育肥的良好场所。沼泽具有湿润气候、净化环境的功能。

  地球上除南极尚未发现沼泽外,各地均有沼泽分布。地球上最大的泥炭沼泽区在西西伯利亚低地,它南北宽800公里,东西长1800公里,这个沼泽区堆积了地球全部泥炭的40%。我国的沼泽主要分布在东北三江平原和青藏高原等地,俄罗斯的西伯利亚地区有大面积的沼泽,欧洲和北美洲北部也有分布。

  广义的沼泽泛指一切湿地;狭义的沼泽则强调泥炭的大量存在。各国文献中用语也不相同。俄语中SOЛOTO一词指泥炭层达到30厘米以上(未硫干状态)的湿地。英语中则存在几个名词分指不同类型的沼泽,而且各家学者所赋予的含意也不尽相同。但bog一词常指富有泥炭的贫养泥炭沼泽,因泥炭和积水均呈酸性,故又常译为“酸沼”。marsh和swamp则常指矿质土壤的湿地,marsh以草本植物为主,swamp以木本植物为主。日本统称为“湿原”,把有泥炭的特称“泥炭地”。

沼泽类型

  在高纬度地区,典型的沼泽常呈现一定的发育过程:随着泥炭的逐渐积累,基质中的矿质营养由多而少,而地表形态却由低洼而趋向隆起,植物也相应发生改变。沼泽发育过程由低级到高级阶段,因此有富养沼泽(低位沼泽)、中养沼泽(中位沼泽)和贫养沼泽(高位沼泽)之分。其中,低位沼泽、中位沼泽、高位沼泽是根据沼泽土壤中水的来源划分的。

  富养沼泽(低位沼泽):是沼泽发育的最初阶段。沼泽表面低洼,经常成为地表径流和地下水汇集的所在。水源补给主要是地下水,随着水流带采大量矿物质,营养较为丰富,灰分含量较高。水和泥炭的pH值呈酸性至中性,有的受土壤底部基岩影响呈碱性。如中国川西北若尔盖沼泽的泥炭呈碱性反应,就是因为该区基岩多为灰质页岩与灰岩夹层,pH值多在8左右。富养沼泽中的植物主要是苔草、芦苇、嵩草、木贼、桤木、柳、桦、落叶松、落羽松、水松等等。

  贫养沼泽(高位沼泽):往往是沼泽发育的最后阶段。随着沼泽的发展,泥炭藓增长,泥炭层增厚,沼泽中部隆起,高于周围,故称为高位沼泽或隆起沼泽。水源补给仅靠大气降水,水和泥炭呈强酸性,pH值为3~4.5。灰分含量低,营养贫乏,故名。沼泽植物主要是苔藓植物和小灌木杜香、越橘以及草本植物棉花莎草,尤其以泥炭藓为优势,形成高大藓丘,所以贫养沼泽又称泥炭藓沼泽。

  中养沼泽(中位沼泽):属于上述两者之间的过渡类型,由雨水与地表水混合补给,营养状态中等。有富养沼泽植物,也有贫养沼泽植物。苔藓植物较多,但尚未形成藓丘,地表形态平坦,称为中位沼泽或过渡沼泽。

  由于沼泽地的土壤有泥炭土与潜育土之分,沼泽可分为泥炭沼泽和潜育沼泽两大类。

  另外,按植被生长情况,可以将沼泽分为草本沼泽、泥炭藓沼泽和木本沼泽。

  木本沼泽即中位沼泽:主要分布于温带,植被以木本中养分植物为主,有乔木沼泽和灌木沼泽之分,优势植物有杜香属、桦木属和柳属。

  草本沼泽:是典型的低位沼泽,类型多,分布广,常年积水或土壤透湿,以苔草及禾本科植物占优势,几乎全为多年生植物,很多植物具根状茎,常交织成厚的草根层或浮毡层,如芦苇和一些苔草沼泽,优势植物有苔草,其次有芦苇、香蒲。

  泥炭藓沼泽即高位沼泽,主要分布在北方针叶林带,由于多水、寒冷和贫营养的生境,泥炭藓成为优势植物,还有少数的草本、矮小灌木及乔木能生活在泥炭藓沼泽中,例如羊胡子草、越橘、落叶松等,优势植物是泥炭藓属。

沼泽分布

  世界分布

  全世界沼泽(按泥炭层30厘米计)面积约5亿公顷,占陆地总面积的3.35%。沼泽在世界上的分布,北半球多于南半球,而且多分布在北半球的欧亚大陆和北美洲的亚北极带、寒带和温带地区。南半球沼泽面积小,主要分布在热带和部分温带地区。

  欧亚大陆沼泽分布有明显的规律性,因受气候的影响,在温凉湿润的泰加林地带沼泽类型多,面积大;第四纪冰川分布区,沼泽分布尤为广泛,而且以贫养沼泽为主,泥炭藓形成高大藓丘。泰加林带向北向南,沼泽类型减少,多为富养沼泽,泥炭层薄。

  泰加林带以北的森林冻原和冻原,气候寒冷,为连续永久冻土区。冻原的地表因被冻裂、变形而分割为多边形沼泽。冻原的南半部和森林冻原的北半部有平丘状沼泽。在森林冻原带的南半部有高丘状沼泽,丘的高度可达数米。冻原带的沼泽面积较大,但泥炭层薄不足0.5米,多为苔草沼泽。

  泰加林带以南的森林草原和草原地带,气候较干,没有隆起的贫养泥炭藓沼泽,有富养苔草沼泽、芦苇沼泽和小面积桤木沼泽。

  北美洲寒温带的针叶林带,也有贫养沼泽,自纽约以北至加拿大纽芬兰的南部向西呈楔形延伸到五大湖以西明尼苏打州。森林带以北的冻原带,有冻结的“丘状沼泽”和“多边形沼泽”。针叶林带以南只有富养沼泽。

  墨西哥湾和大西洋海滨平原以及密西西比河冲积平原上分布有富养的森林沼泽和高草沼泽。美国弗吉尼亚州东南部至佛罗里达有较多的滨海沼泽,其间北卡罗来纳州东北部到维尔日尼沿海平原上有著名的迪斯默尔沼泽,其中森林茂密,由第三纪残遗植物落羽松组成,泥炭层薄或不明显。在太平洋沿岸,山脉阻挡了潮湿海风,沼泽呈狭带状分布在沿海。从温哥华到阿拉斯加南部有贫养沼泽。阿拉斯加以北,主要是莎草科的藨草和棉花莎草组成的沼泽。北美中部草原地带,气温干旱,沼泽分布极少。

  热带地区,如印度尼西亚、文莱、沙捞越、马来西亚半岛、东新几内亚、印度、圭亚那、刚果河和亚马孙河流域、菲律宾等地也有相当数量的沼泽分布。有的沼泽中泥炭层也较厚,如在沙捞越和文莱由龙脑香科微白婆罗双为优势种组成的森林沼泽。泥炭可达15米,而且沼泽地表层呈穹状突起。

  南半球陆地面积小,除热带地区沼泽外,仅在火地岛和新西兰、智利以及安地斯山有沼泽。

  我国分布

  中国幅员辽阔,自然条件复杂,沼泽类型众多,分布广泛。中国东半部气候温暖湿润,沼泽面积较大,类型多;西半部气候干旱,青藏高原气候高寒,因此,沼泽类型少,只有富养沼泽。

  东半部临海,以辽阔的大平原和低山丘陵地形为主,从寒温带到热带都有沼泽分布。但类型从北向南减少,面积变小。在森林带的兴安岭和长白山地,集中分布有贫养泥炭藓沼泽和多种富养沼泽如落叶松苔草沼泽、灌丛桦苔草沼泽、苔草沼泽等。在亚热带山地分布有小面积贫养泥炭藓沼泽。温带平原地区有各种富养苔草沼泽和芦苇沼泽,前者多见于松嫩平原,后者多见于华北平原。在黑龙江省三江平原,沼泽最为集中,分布面积广大,主要是苔草沼泽和小面积芦苇沼泽。在亚热带平原,只有富养沼泽,主要是芦苇沼泽和小面积苔草沼泽。热带的低山丘陵、河谷中也有富养沼泽,但分布零星,面积很小。如云南南部的卡开芦苇沼泽,泥炭层厚达1米余;雷州半岛有岗松、鳞子莎沼泽,但泥炭层薄,小于1米。处在温带的长白山地和大兴安岭,沼泽的分布尚有垂直分异现象。在长白山地海拔550米以下,以富养草本沼泽为主;550~1200米以森林沼泽为主,有富、中养沼泽,熔岩台地尚有贫养沼泽;1200米以上为火山锥体,不利于沼泽发育。中国的苔草沼泽植物,在温带为臌囊苔草;在南亚热带为绿穗苔草;在青藏高原为木里苔草等。

沼泽生态

  沼泽里的植物茂盛,一般是挺水植物偏多,草的高矮根据不同地理气候条件决定:纬度较高地区的沼泽草比较高,纬度较高地区的沼泽草较矮,甚至很大部分是苔藓。荷花、莲花也是沼泽湿地的常见植物,它们就属于挺水植物。一些喜湿和耐涝的树种会在沼泽里长得很大,一个明显特征是它们的根基往往很粗。另外沼泽中还生活着多种动物,形成了不同类型的生物群落。

  沼泽植物生活型

  沼泽植物生长在地表过湿和土壤厌氧的生境条件下,其基本生活型以地面芽植物和地上芽植物为主。密丛型的莎草科植物如苔草属、棉花莎草属,嵩草属等占优势,用地面芽分蘖的方式,适应于水多氧少的环境,并形成不同形状的草丘:点状、团块状、垄岗状、田埂状等。后三种草丘的形成,除与组成植物的生物学特征有关外,还与冻土的融蚀有关。它们是形成泥炭的主要物质来源。此外,沼泽植物一般茎的通气组织发达,这也是对氧少的适应。

  森林沼泽中有高位芽和地上芽的乔木和灌木。贫养沼泽中乔木发育不良,孤立散生,矮曲、枯梢,生长慢,形成小老树。如中国兴安岭的沼泽中,树龄150年的兴安落叶松树高才4.5米;北美的北美落叶松,树龄150年,树高仅30厘米。灌木有桦属、柳属。小灌木有杜香属、越橘属、地桂属、酸果蔓属、红莓苔子属等。它们在贫养沼泽中,往往形成优势层片,种类多,盖度大。

  在中养和贫养沼泽中,地面芽苔藓植物种类多,盖度大,常形成致密的地被层和藓丘。其中以泥炭藓最发达。泥炭藓丘高度不一,中国和日本的藓丘一般较矮,小于0.5米,欧洲和北美的稍高。

  沼泽植物生态类型

  根据沼泽水和泥炭的营养状况的不同,沼泽植物分富养植物和贫养植物。在以地下水补给为主的营养较丰富、灰分含量较高的条件下生长的植物,称为富养植物。如芦苇、苔草、桤木、落羽杉等;在以大气降水补给为主的营养贫乏、灰分含量较少的条件下生长的植物,称为贫养植物。贫养植物对恶劣环境具有特殊的适应性:有的植物顶端具有不断生长的能力,如泥炭藓和桧叶金发藓,有的植物具有生长不定根的能力,如圆叶茅膏菜(图1),因此它们能从沼泽表面吸收养料和水分。有的沼泽植物具有旱生结构,如叶片常绿,革质,有绒毛等,这样可以防止水分过分蒸腾,也是对强酸性基质的适应。沼泽中还有营动物性营养的捕虫植物,利用叶片上的腺体,消化动物的蛋白质,以弥补营养不足。中国有多种茅膏菜和猪笼草,北美有瓶子草和捕蝇草,南美火地岛则有茅膏菜和捕虫菜。

  沼泽动物

  不同类型的沼泽栖居着不同的动物。富养沼泽,尤其是湖滨附近的沼泽,动物种类丰富,有哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和无脊椎动物昆虫等。哺乳类以水獭、水田鼠、水鼩为代表。鸟类最多,有多种鹬类、涉禽类的鹤和鹭、游禽类的鸭和雁、猛禽类的沼泽鹄等。两栖类有蟾蜍和青蛙。爬行类有蛇。还有多种鱼类。在水中有双翅类的幼虫等。

  草本沼泽中通常动物较多,如田鼠和麝鼠,土壤中有寡毛类、蛛蜘和线虫。线虫在嫌气条件下从植物的通气组织获得氧,甚至在无氧条件下也能生存。

  木本沼泽的动物主要是鸟类和过境的哺乳类,如熊、麂、狼等。森林沼泽的土壤动物有寡毛类、双翅类的幼虫以及线虫等。

  泥炭藓沼泽无掩体,土壤呈强酸性,营养贫乏,故动物少,但可见到无脊椎动物的弹尾类、蜘蛛和蜱螨等。

  沼泽生物群落

  沼泽生物群落因不同部位所受光、热和湿度、空气、基质等的影响不同,呈分层现象,由地面上不同高度直至土层的不同深度具有不同的结构和组成。

  森林沼泽化形成的沼泽,结构较复杂。富养森林沼泽的地上部分有喜光的乔木层,喜阴耐湿的灌木层,喜湿的草本层。草本层中草丘发达。地下部分由枯枝落叶层和泥炭层(有活根)组成。

  贫养森林沼泽的植物种类少,结构较简单,地上部分由稀疏乔木形成疏林,林下为喜湿耐酸的小灌木层和泥炭藓层,泥炭藓掩埋部分或全部草丘,有时没有乔木。地下部分有泥炭层(含有少数活根)。

  中养森林沼泽属于上述两类沼泽之间的过渡类型。植物种类丰富,贫养和富养植物都有,因而结构较为复杂。地上部分有乔木层、灌木层、小灌木层、草木层、藓类地被层,没有藓丘。地下有泥炭层(含有活根)。

  湖泊形成的沼泽,初期时,植物依水的深度和光照条件,从湖岸向湖心呈水平带状分布,分苔草植物带、挺水植物带、浮水植物带和沉水植物带,前两带组成沼泽。发育至中养阶段时,湖面出现苔草和泥炭藓层。贫养沼泽阶段,湖盆堆满泥炭,湖面以泥炭藓层为主,地表隆起。

  草甸沼泽化形成的草丛沼泽,随水文状况不同,而有草丘和丘间湿洼地之分。丘上潮湿,植物丰富,苔草为优势种(在高山和高原以嵩草为主)。其间夹有杂类草(图2),丘间洼地积水,生长喜湿植物。地下部分有草根层和泥炭层(中有少数活根)。

  欧洲尚有各种高(贫养)、低(富养)位镶嵌沼泽。泥炭丘岗可高达数米,生长泥炭藓、地衣和小灌木;湿洼地有莎草科等有花植物和苔藓。

  沼泽生产力

  作为生态系统的沼泽其能流过程与其他生态系统的主要不同之点是植物残体不能完全分解,一部分在嫌气条件下,以半分解状态形成泥炭,以泥炭形式将能量储存于地下。

  不同沼泽类型的生物量和生产量不同。富养沼泽营养丰富,生产量较高;贫养沼泽营养缺乏,限制了植物生长,其生产量也低(表1)。从表中可以看出,群落结构较复杂的森林富养沼泽和中养沼泽的生产量高,结构简单的无林的各种沼泽的生产量低。

  泥炭藓的生产量因地而异。阿拉斯加的贫养泥炭藓沼泽中,泥炭藓的年生产量为每平方米150~180克。中国小兴安岭贫养兴安落叶松泥炭藓沼泽中,泥炭藓年生产量每平方米150~153克。欧洲的褐色泥炭藓在垄岗上年生产量为每平方米380~410克,在湿洼地为每平方米300克。而且泥炭藓种类不同,其生产量也不同。泥炭藓生产量在贫养沼泽中的中心部位比周缘部位大,因此沼泽体呈凸形。

  草本沼泽中,芦苇沼泽的生产量高,但受气候和水文条件的影响,产量不稳定。中国新疆的博斯腾湖的芦苇高达3~5米,年产且达每公顷3.3~15吨,而辽河口盘锦的芦苇沼泽产量仅每公顷2.25~11吨。苔草沼泽每年生产量为每公顷15.86吨,低于芦苇沼泽。

  沼泽中许多灌木的浆果可食,如笃斯越橘、蓝靛忍冬、桑悬钩子、越橘、毛蒿豆等。但它们的生产量受气候影响变动较大。干旱年份或果实形成期气候炎热,产量降低。

  沼泽中生物量的基本成分是植物量,动物生产量小。富养云杉草本沼泽中的土壤动物的生物量每平方米为17克,贫养小灌木、泥炭藓沼泽中,每平方米为1克左右。通常沼泽中有大量泥炭物质,是沼泽生态系统中的能量“仓库”。根据碳14测定,中国小兴安岭更新世的贫养兴安落叶松泥炭藓沼泽,中全新世(近 6 000年前)的泥炭,每年积累速度为0.2毫米;中西伯利亚高原,全新世泥炭每年积累速度大约为0.5~0.6毫米。1972年曾测定加拿大马尼托巴州沼泽,那里每年泥炭积累厚度为0.414~0.219毫米,年堆积量为每平方米30.3~51.7克(表2)。

沼泽物质循环

  碳的循环

  沼泽中的碳,是来自大气和溶解于水中的二氧化碳,以及泥炭中的有机物质的分解。沼泽的碳循环,首先是植物进行光合作用,固定大气中的二氧化碳,合成碳水化合物。一部分碳水化合物,又被植物呼吸作用消耗,产生二氧化碳,返回土壤和大气中,完成碳的简单循环过程。其次是在植物残体通过泥炭化过程形成泥炭,在需氧性细菌作用下,泥炭中有机物质被分解,释放出的二氧化碳参加生态系统碳素循环。在泥炭的有机物质中含有纤维素和半纤维素等。多糖类物质,在细菌、真菌和少数放线菌所分泌的水解酶的作用下,分解为单糖,如葡萄糖等。葡萄糖在不同条件和不同微生物作用下的分解产物有很大差异。沼泽地表有常年积水和季节性积水两种情况,这两种不同情况下二氧化碳的释放过程不同。季节性积水沼泽在干季时,葡萄糖经需氧性的细菌和真菌的分解,最后产生二氧化碳、水和能量,二氧化碳返回土壤和大气中。常年积水沼泽或季节性积水沼泽在雨季时,葡萄糖经厌氧性细菌分解,首先形成有机酸和二氧化碳,最后释放出甲烷和氢气。二氧化碳为中间产物,部分返回大气中。

  泥炭中的碳含量较高,但沼泽类型不同,泥炭种类也不一样;相应地泥炭含碳量也有差别(表3)。此外,在泥炭有机质含量基本相同的条件下,含碳量与分解度有关,分解度大者,含碳量高,反之则小。泥炭的含碳量,还随着地质年代而增加。据估算,含碳量增加2~3%,需要5 000~8 000年。因为碳聚积是依靠缓慢进行的次生缩合过程、脱水过程和脱羧基作用。

  煤是含碳物质,是古代沼泽中的植物残体形成的泥炭,在漫长的地质时期中经压力成岩作用而形成的。煤由于地壳变动才露出地表,经过风化或人类燃烧,以二氧化碳的形式被释放到大气中,参与地球碳的循环。这种通过沉积物的碳循环的周期比大气碳循环长得多。

  氮的循环

  氮循环过程比碳循环复杂。沼泽生态系统中氮素的来源有大气中的游离态氮、降水携带的少量硝态氮和铵态氮,还有泥炭中的含氮有机物质,如蛋白质、腐植酸、生物碱等。

  大气中的游离态氮,不能被植物直接吸收,要经过固氮细菌的固氮作用,才能被植物吸收。沼泽植物桤木根部的束状大根瘤中,生活有共生的放线菌,它们能固定大气中的氮,故桤木沼泽中,氮的含量较多。

  沼泽中氮的循环主要是泥炭中的含氮有机物质在微生物的作用下,经过复杂的生物化学过程释放出氮,但是在需氧条件下与厌氧条件下的含氮有机物质分解过程不同。需氧性细菌分解发生在干季泥炭的表层,泥炭中含氮有机物在微生物的作用下,转化为氨。其中一部分氨返回土壤被植物利用;还有一部分又可在亚硝化细菌和硝化细菌的作用下,氧化为亚硝酸及硝酸盐类,被植物吸收。

  在沼泽地表常年积水情况下,以厌氧性细菌活动为主,兼有需氧性细菌活动。氮的转化以反硝化过程为主。反硝化细菌以亚硝酸及硝酸盐作为氧的来源,将化合态氮转化为游离态氮返回大气中,实现了氮的循环。

  泥炭中的含氮化合物90%以上是有机态氮。泥炭含氮量随着泥炭类型而不同,富养泥炭含氮量高,贫养泥炭含氮量低(表4)。

沼泽天气

  沼泽的天气情况跟沼泽所处的地理位置有关,像东北三江平原的沼泽和黄河三角洲的沼泽的天气状况一般和当地天气一致。如果在秋冬季,容易下雾,夏天的雾有时是沼气,而不是雾,容易让人中毒。有些沼泽地在山脚或者山谷中,下雾是一年四季常有的事情。沼泽起雾和植物关系不大,但是像泥沼地,那就关系较大了,因为有植物分解产生的气体,所以那种沼泽也是对人和动物危险最大的,一般都比较阴森恐怖,没有生气。

沼泽形成

  水分状况是沼泽形成与发展的主要因素。气候和地貌条件直接或间接决定了地表水的数量和分布。年降水量大于蒸发量的地区,空气湿度大,于是在一些平坦的低地上和第四纪冰川作用形成的湖区(如北美、北欧、西欧)和低地或新构造运动缓慢沉降区、冻土区,由于排水不畅,地表可常年处于过湿状态。这种过湿状态改变了土壤通气状况,抑制了土壤动物和微生物的生命活动能力,破坏了土壤和大气、植物之间的正常物质交换,使得在这种缺氧条件下,土壤中矿物质的潜育化过程和有机物质的泥炭化过程得到发展,因而形成了沼泽。热带地区气温高,植物残体分解快,不利于泥炭的积累。但在雨量多、湿度大、植物的生产量高、常年积水的低洼地也能形成泥炭。因此,水分条件是形成沼泽的首要条件,地貌是形成沼泽的基础。沼泽化过程包括:

  水体沼泽化

  一般发生在风浪小的浅水湖泊和流速缓慢的小河中。从丛生植物开始,其形成过程有两种方式:一种方式是植物呈带状从湖岸向湖心侵移,这种沼泽化过程发生在浅水湖或河道中。初期在湖底有藻类和浮游生物的残体与泥沙一起沉积在湖底形成腐泥。腐泥不断加厚使湖泊渐浅,带状分布的高等植物也依次从湖岸向湖心推进。大量的植物残体积聚在湖底,在水下缺氧条件下,形成了泥炭。泥炭一层层增厚,湖水变得更浅,最后整个湖盆变成沼泽。另一种方式是植物呈浮毯状从湖岸向湖水面蔓延,这种情况常发生在风平浪静的陡岸湖泊或流速缓慢的河流。在湖岸或湖底生长着浮水植物,如睡菜、漂筏苔草、毛果苔草等等。其根状茎浮于水面,交织成网状,向湖面蔓延增厚,形成“浮毯”。有时“浮毯”被风吹散变成“浮岛”,“浮”岛”相接时湖面缩小,残留的水面,称为“湖窗”。“浮毯”底部的植物残体脱落于湖底形成泥炭,泥炭与“浮毯”之间,常有静水层,最后静水层消失,整个湖盆被泥炭填满。

  森林沼泽化

  林区的河谷和缓坡山麓或平缓的分水岭,常有潜水以泉或慢流方式渗出,造成地表过湿。其上生长苔草等喜湿植物,随后地面枯枝落叶和草丘栏截并保持大量地面径流,水分下渗,致使钾、氮、钙、镁等元素被淋溶而铅、铁、锰物质在土层下积聚,形成不透水层,造成土壤过湿,植物残体在缺氧条件下,形成泥炭,发育为沼泽。森林附近的湖泊沼泽化或草甸沼泽化过程扩大了地表积水面积或抬高了林地地下水位,使土壤过湿;在地形平坦的采伐迹地或火烧迹地,由于森林被毁而蒸腾减少,破坏了土壤和水分平衡,造成地表积水;这些都会引起森林沼泽化。

  草甸沼泽化

  关于草甸沼泽化有两种观点:一种认为是植被的天然演替(由禾本科的根状茎植物经过疏丛型植物到密丛型苔草)的必然结果,另一种认为是土壤缺氧条件造成的。地表常年过湿,是草甸形成沼泽的必备条件。由于地表过湿,大量的植物残体得不到充分分解。植物残体和腐殖质阻塞了土壤孔隙,缺氧的土壤条件导致泥炭的形成。禾本科植物逐渐被密丛型苔草所代替,于是出现了沼泽。

沼泽演替

  沼泽演替(图3)包括:

  由湖泊形成的沼泽演替

  初期一般为富养苔草沼泽或芦苇沼泽。随着沼泽的进一步发育,泥炭藓侵入,形成中养苔草、泥炭藓沼泽。此时,沼泽化湖泊尚有静水层。待沼泽湖泊消失堆满泥炭,脱离地下水补给后,营养贫乏,泥炭藓得以进一步发展,形成藓丘,演变为贫养沼泽。泥炭藓丘的水文网呈放射状,水从藓丘顶部向四周低处流动。藓丘表面较干,通气稍好。如果此时附近有森林,则常有木本植物侵入,最后形成森林沼泽。这种演替现象,在欧洲和中国的小兴安岭东段可以见到。这种沼泽的土壤特点是:剖面上层为泥炭藓泥炭,中层为苔草、泥炭藓泥炭,下层为苔草泥炭;泥炭层下部是灰黑色腐泥。

  由森林形成的沼泽演替

  森林沼泽形成后,由于泥炭的持水量大,土壤和空气的湿度增加,苔藓植物金发藓和泥炭藓相继侵入,进一步增加了土壤的湿度和酸度,为喜湿耐酸的贫养植物的侵入创造了条件。于是苔草被棉花莎草代替。泥炭藓大量发展,并在草丘之间形成地被层。同时生长有小灌木越橘属和杜香属,发展为中养沼泽。泥炭藓的透明细胞(死细胞)有很强的吸水和持水能力。持水量可达1600~3000%,为自身重量的19~31倍,而且茎的顶端有每年自腋生枝条向上生长的能力,因而不断增加藓层的厚度,这种不断生长的能力促进了泥炭藓自身生长,抑制了高等植物的生长。泥炭藓在沼泽中大量发展的结果,形成藓丘,并掩盖草丘,使沼泽表面升高,脱离地下水补给,营养贫乏,酸性强。演替为贫养沼泽。此时,沼泽中的树木发育不良,表现为“小老树”,盖度一般小于40%,形成疏林或无林的泥炭藓沼泽。此种沼泽不利于灌木生长,只有小灌木发育尚好,伏于藓丘表面。最后小灌木也很稀少、泥炭藓占绝对优势。丘上常有地衣,丘间常有捕虫植物茅蓇菜。上述演替过程可从泥炭层的植物残体组成的垂直变化得到证明。如中国小兴安岭和长白山地的贫养落叶松、泥炭藓沼泽中,其泥炭上层为泥炭藓泥炭;中层为木本、草本、泥炭藓泥炭;下层为木本、草本泥炭。

  由草甸形成的沼泽演替

  草甸形成沼泽后,由于泥炭有大量蓄水能力,在空气湿度大的地区,常有泥炭藓侵入,形成中养苔草、泥炭藓沼泽。草本植物中,有苔草属、灯心草、刺子莞等。泥炭藓不断发展形成藓丘,使沼泽体表面升高,形成贫养泥炭藓沼泽。这类沼泽在中国亚热带山地常有小面积的分布,以湖北省神农架的大九湖为典型。

  在沼泽发达地区,有时可见到草甸沼泽化、森林沼泽化和湖泊沼泽化过程同时进行,最后形成一个大的复合沼泽体的情况。

  根据以上所述,沼泽演替一般规律和特点是:水分补给来源由地下水补给→大气降水补给;泥炭和水的化学特性由中性→微酸性→强酸性;沼泽植物由富养植物→贫养植物;沼泽微地貌由草丘、湿洼地→藓类地被物→泥炭藓丘;沼泽由富养沼泽演替为中养沼泽乃至贫养沼泽。可以说:土壤中多水缺氧和营养日趋贫化是沼泽演替的实质。

  此外,沼泽演替过程受地区气候影响,有时有可逆性,或不经过富养沼泽阶段而直接发育为中养和贫养沼泽。如中国大兴安岭的摩天岭北坡泥炭藓沼泽,便直接发育在冻结的石质土上。有的沼泽则长期处于富养沼泽的演替顶极,如中国西藏高原当雄县乌马曲的大嵩草沼泽,泥炭厚度为2.1米,据碳14测定,该沼泽已形成9 970±50年,目前仍是富养沼泽。有的沼泽受人为活动的影响或因自然条件的变化(如火山喷发、河流泛滥等),而出现发育中断或被掩埋,然后又继续发育。如中国山东荣城由泻湖形成的芦苇沼泽,其土壤剖面中有泥炭夹层。又如日本风莲川沼泽,从低位向高位沼泽发展过程中有两次火山灰夹层。

沼泽的利用与保护

  沼泽既是土地资源,又有宝贵的泥炭和丰富的生物资源,此外它在保持地区生态平衡等方面,也具有一定意义。不能将沼泽看成“荒地”,盲目进行开垦。应根据沼泽类型和分布地区的特点,把合理开发利用与保护结合起来。

  分布在河源区的大面积沼泽,是水的贮藏体,具有蓄水保水作用,对涵养水源,调节河川径流和河流补给起一定作用,它可以减少一次降雨对河流的补给量,削弱河流洪峰值和延缓洪峰出现时间,还使当年水不至完全流出,延长汇水时间。因此应加以保护。

  沼泽是天然的大水库,它通过水面蒸发和植物的蒸腾作用,增加大气湿度,调节降雨,有利于森林和农作物生长、促进农、林、牧业的发展,同时对人体健康也有良好作用。因此,开发沼泽必须十分小心,防止因开发而破坏地区的生态平衡。

  沼泽中有许多动、植物资源。如芦苇是造纸原料和人造纤维和编织等原料,有很高的经济价值。嵩草和苔草的嫩叶为牲畜喜食的优良牧草。森林沼泽中的浆果,如笃斯越橘、蓝靛果忍冬等都可食用,又是酿酒原料。沼泽中还有许多药用植物,如金莲花、泽泻、慈姑、泥炭藓等。对这些植物资源,应有计划地合理利用,并加以培育和保护。沼泽中植物丰富,水源充足,是一些候鸟,如珍贵的丹顶鹤、黑颈鹤、天鹅和许多水鸟的栖息场所。对这些动物资源也应加强保护和管理。

  沼泽中的泥炭,含有大量的植物孢子和花粉,对研究古气候、古植被的形成与演变,古地理的发展规律等方面,具有科学价值,因此,不能把所有沼泽都作为开发对象,它们中的一部分应得到绝对保护。

  另一方面,富养沼泽的地面较平坦,其中泥炭层薄的沼泽地,有一定潜在肥力,经过排水疏干可改良成牧场,也可以开垦成为农田。可采用混土压沙和挖排水沟等方式改造沼泽地,种植蔬菜和水稻,这在许多国家获得成功。林区的富养苔草沼泽经过挖沟排水筑台,造林成活率高,一般达90 %以上。同时,沼泽中丰富的泥炭资源可作燃料。泥炭还可以制作土壤改良剂、营养土、营养钵等应用于园艺花卉。另外,在泥炭沼泽中,还蕴藏着在农业、工业、能源和环境保护等方面均有广泛用途的泥炭资源。但一切大规模的开垦和开发利用,必须经过充分的论证才能进行,要充分考虑到可能发生的生态后果。并且开发要有限度,在开发时要采取保护生态平衡的补充措施。

 

                   水土流失

 水土流失(water and soil loss)是指“在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀和水土损失,亦称水土损失。”--(《中国水利百科全书-第一卷》,《中国大百科全书.水利卷》,《水土保持学》王礼先中国林业出版社 2005)

  1981年科学出版社《简明水利水电词典》提出,水土流失指“地表土壤及母质、岩石受到水力、风力、重力和冻融等外力的作用,使之受到各种破坏和移动、堆积过程以及水本身的损失现象。这是广义的水土流失。狭义的水土流失是特指水力侵蚀现象。”

  这与前面讲的土壤侵蚀有点相似,所以人们常将‘水土流失’与‘土壤侵蚀’两词等同起来使用。

  根据全国第二次水土流失遥感调查,20世纪90年代末,我国水土流失面积356万km2 ,其中:水蚀面积:165万km2 ,风蚀面积:191万km2 ,在水蚀、风蚀面积中,水蚀风蚀交错区水土流失面积26万km2 。

  在165万km2的水蚀面积中,轻度83万km2 ,中度55万km2 ,强度18万km2 ,极强6万km2 ,剧烈3万km2 。

  在191万km2风蚀面积中,轻度79万km2 ,中度25万km2 ,强度25万km2 ,极强27万km2 ,剧烈35万km2 。

  冻融侵蚀面积125万km2(是1990年的遥感调查数据),没有统计在我国公布的水土流失面积当中。

  1991年 中国国务院颁布《水土保持法》,为我国第一部专业水保技术法规,为我国水保工作者长期无法律依靠划上了句号。

  2005年 中国水利部在全国范围内开展了为期一年的水土流失与生态安全科学考察。

水土流失的形成与危害

  地球上人类赖以生存的基本条件就是土壤和水分。在山区、丘陵区和风沙区,由于不利的自然因素和人类不合理的经济活动,造成地面的水和土离开原来的位置,流失到较低的地方,再经过坡面、沟壑,汇集到江河河道内去,这种现象称为水土流失。

  水土流失是不利的自然条件与人类不合理的经济活动互相交织作用产生的。不利的自然条件主要是:地面坡度陡峭,土体的性质松软易蚀,高强度暴雨,地面没有林草等植被覆盖;人类不合理的经济活动诸如:毁林毁草,陡坡开荒,草原上过度放牧,开矿、修路等生产建设破坏地表植被后不及时恢复,随意倾倒废土弃石等。水土流失对当地和河流下游的生态环境、生产、生活和经济发展都造成极大的危害。水土流失破坏地面完整,降低土壤肥力,造成土地硬石化、沙化,影响农业生产,威胁城镇安全,加剧干旱等自然灾害的发生、发展,导致群众生活贫困、生产条件恶化,阻碍经济、社会的可持续发展。

  水土流失是在湿润或半湿润地区,由于植被破坏严重导致的。如果是在干旱地区的植被破坏,会导致沙尘暴或者土地荒漠化,而不是水土流失。

  因为植被破坏严重,再加上雨水和地表水的冲刷,导致水土流失。

  加大植被的覆盖率,可以保持水土,也就是防止水土流失的发生。

水土流失的类型

  根据产生水土流失的“动力”,分布最广泛的水土流失可分为水力侵蚀、重力侵蚀和风力侵蚀三种类型。水力侵蚀分布最广泛,在山区、丘陵区和一切有坡度的地面,暴雨时都会产生水力侵蚀。它的特点是以地面的水为动力冲走土壤。 重力侵蚀主要分布在山区、丘陵区的沟壑和陡坡上,在陡坡和沟的两岸沟壁,其中一部分下部被水流淘空,由于土壤及其成土母质自身的重力作用,不能继续保留在原来的位置,分散地或成片地塌落。风力侵蚀主要分布在我国西北、华北和东北的沙漠、沙地和丘陵盖沙地区,其次是东南沿海沙地,再次是河南、安徽、江苏几省的“黄泛区”(历史上由于黄河决口改道带出泥沙形成)。它的特点是由于风力扬起沙粒,离开原来的位置,随风飘浮到另外的地方降落。

  严重的水土流失——黄河

  黄河流域自古是我们中华民族的摇篮,也是世界古代文化发祥地之一 。

  黄河,作为中华民族的摇篮和母亲河,不仅传承着几千年的历史文明,而且也养育着祖国8.7%的人口(据2000年资料统计)。然而,目前黄河的生态危机正在日益加剧,并面临着土地荒漠化,水资源短缺,水土流失面积增大(黄河中游的黄土高原大面积的水土流失是黄河水土流失面积增大的主要原因),水污染严重,断流加剧,生存环境恶化等诸多问题交织的严峻形势,给流域人民乃至整个国家都发出了严重的警示。

  黄河源区“亮黄牌”

  青海省作为长江、黄河和国际河流澜沧江三江源区的重要发源地,因其特殊的地理位置,备受世人关注。然而,近年来由于自然因素和人为破坏,致使我国三大江河源头地区的生态环境仍在持续恶化,并已亮起了“黄牌”。

  保护和建设好黄河源区的生态环境,不仅对青海省的经济社会可持续发展意义重大,而且对整个黄河流域乃至全国的生态环境改善都具有深刻的影响。

  近年来由于受全球气候变暖和人为活动的影响,黄河源区脆弱的生态环境退化趋势正在加重,生态问题十分突出。水土流失面积每年平均新增21万公顷,侵蚀程度日趋严重。目前,黄河源区的土壤侵蚀最为严重,水土流失面积达750万公顷,占整个黄河流域水土流失面积的17.5%。每年输入黄河的泥沙超过数千万吨。

  土地荒漠化急剧发展,目前全省荒漠化扩展速率为2.2%,高于全国1.32%的平均速度。全省沙漠化面积已达1252万公顷,潜在沙漠化土地面积98万公顷,主要集中在柴达木盆地、共和盆地和黄河源头。并且仍以每年13万公顷的速度在扩大。草地植被退化严重,全省约有90%的草地出现不同程度退化,总面积达833万多公顷,比上世纪70年代增加了两倍多。

  日益恶化的生态环境,造成世界上海拔最高、江河湿地面积最大、生物多样性最为集中地区之一的黄河源区:水源涵养功能退化、湿地萎缩、灾害频繁,生态系统极其脆弱。“中华水塔”本是对黄河源的一种美称,也是对青海省生态功能的形象描述,但是,目前这个大水塔却面临着枯竭的危险。近几年来黄河上游来水量较多年平均减少40%以上,湿地面积平均每年递减近59平方公里,青海湖水位如果以现在每年12.4厘米的速度下降,不出百年这个美丽的高原湖泊将不复存在。

  为了有效地制止生态不断恶化的趋势,近年来,青海省在西部大开发政策的引导和流域机构的大力支持下,把生态治理、建设,重建秀美山川作为黄河源区今后工作发展的主导方向,结合本省实际先后重点开展了以黄河源区生态资源保护、植树种草、水土保持、防止荒漠化、草原建设、生态农业等针对性措施为重点的水土保持生态工程建设,并确立了八个生态建设主攻方向各不相同的重点治理区,全面进入了实施阶段。

  希望黄河源区生态“亮黄牌”的这种警示,能让国人不仅关注身边眼前的生态安全问题,更能高度关注黄河乃至全国的生态安全问题。让黄河焕发青春,让黄河源区重新找回原始的美丽,并恢复它曾孕育了一个民族一种文化的力量。

  河西走廊“沙尘源”

  近年来,每到春天,一场场铺天盖地的黄沙自甘肃河西走廊腾空而起,从西北到东南,几乎席卷大半个中国。这个历史上曾以“丝绸之路”闻名于世的“西部金腰带”,如今,正在风沙的威胁下渐渐褪色,处处可见废弃的村庄,撂荒的耕地,成片成片枯死的林木。成了沙逼人走,生态失衡的“难民区”。生态专家在考察河西走廊后认为,这里不仅是我国风沙东移南下的大通道,而且还是我国北方主要沙尘天气的策源地之一。

  河西走廊东起乌鞘岭,西接吐哈盆地,南依祁连山,北偎腾格里、巴丹吉林沙漠。东西长1000多公里,南北宽几十至上百公里。总面积21.5万平方公里,占甘肃总面积的50%。数千年来,河西走廊因它厚重的历史而闻名于世:不仅是丝绸之路最重要的干线路段之一,中原王朝与民族政权相互争夺的重要战场;而且也是各民族往来、迁徙、交流、斗争、融合的见证。

  然而,今天的河西走廊却因自然和人为的双重因素,成了中国沙漠化最严重的地区之一,成了“沙尘暴”的罪魁祸首。北部的腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠正在加快向南侵移的步伐;南北祁连山水源涵养带也因干旱加剧了雪线升高;中部绿洲地带则随着人类活动的加剧,水资源越来越少,耕地大片大片的沙化,呈现出沙进人退的态势。据统计,目前河西地区沙漠化面积正在以每年1.2万平方公里的速度扩张,沙漠化面积比解放前增加了78.9万亩。8.7万平方公里草原面积中,80%严重退化。昔日民勤、金塔、武威等走廊上的“明珠”,如今成了有风就起尘的主要策源地。据从卫星拍摄的沙尘暴路线图看,近十年西北发生的沙尘暴几乎都沿河西走廊向华北及长江中下游逼近。

  生态专家认为,河西走廊荒漠化的原因首先是由于干旱、缺水、多风等自然原因形成的;其次是人类的不合理活动加剧了生态的破坏。千里河西走廊过去一直是甘肃移民安置开发的主要区域,近20年中就已安置了甘肃中南部贫困地区的移民13万。人口的增加致使乱垦、乱牧和超载过牧现象屡禁不止。有关资料显示,目前河西走廊的草场地带,一般都超载30%-50%,严重的地区甚至达到100%。

  好在近年来,河西走廊的生态危机已引起了国家有关部门、流域机构和甘肃省的高度重视。先后投巨资开展了以合理利用水资源,强化生态建设,科学规划和确定土地人口承载量,实现走廊可持续发展为主要内容的水土保持生态建设战略。为此,2001年上半年,甘肃省政府还做出决定,河西走廊地区将禁止再新开荒地。目前,以恢复和保护环境为目的的大规模节水灌溉工程、风沙治理工程和生态环境建设工程正在河西走廊全面铺开。我们期待着,在不远的将来,河西走廊能够再现历史的雄风。

  宁蒙河套“水告急”

  黄河流域面积近80万平方公里,大部分处于干旱地区,水资源条件先天不足。据统计,黄河拥有水资源只有580亿立方米。而且,黄河水因泥沙太多,每年16亿吨泥沙至少需200多亿立方米的水来冲刷,这样黄河实际拥有的可利用水量每年只有300多亿立方米。同时还要供沿河9个省区及河北、天津两省市使用,本来已经供不应求,再加上不合理利用和浪费水资源,使得水资源短缺的状况越来越加严重。

  俗话说,天下黄河富宁夏,内蒙河套在其中。宁蒙河套灌区千百年来自流排灌,取水便利,生活耕作在这里的农民从未因农田缺水而犯愁。然而,随着上游河段生态的日益恶化,人口不断增加和经济的迅速发展,河套灌区的水资源供需矛盾开始日益显现。特别是宁夏地处西北内陆干旱地区,天上降水十分稀少,地表水严重不足,地下水更是缺乏,黄河过境水是全区最主要的可用水源。加之近年来,河套灌区冬灌引黄水量被压减至近十年来的最少量,农业灌溉用水严重短缺。而且黄河上中游持续干旱,出现历史上罕见的枯水形势,造成宁蒙两大引黄灌区严重的“水荒告急”,已给灌区的农业造成了巨大损失。经专家多次调研考察,河套灌区近年来“水荒告急”原因有四:

  一是黄河上游生态退化加剧,导致了灌区“水荒告急”。由于自然温室效应、黄河上游生态的严重恶化和人为不合理活动的影响,导致了灌区内干旱少雨,天然来水持续减少,生产生活用水“告急”。据有关水文气象部门测定,近年来黄河上游主流和支流来水量比多年平均值减少最多达到50%,致使三四月份龙羊峡和刘家峡水库无水可蓄,给四五月份宁蒙灌区春灌大量用水带来了严重的困难。

  二是宁蒙河套超计划用水,加剧了灌区“水荒告急”。由于黄河上游多年连续的资源性缺水,加之宁蒙灌区经常超计划使用黄河水,致使了“水荒”愈演愈烈。根据气象水文资料显示,宁蒙两区多年平均降水量200—300毫米,是全国地表水资源最缺乏的省区。加之黄河又是宁夏全区和内蒙古中西部地区的主要客水资源,自黄委对黄河干流实施水量统一调度以来的实践证明,目前,黄河的开发利用现状已不允许宁蒙两区新增黄河干流用水指标。

  三是灌区用水结构不合理,“水荒”矛盾更加凸现。根据调查,由于灌区改造和渠系配套跟不上,导致宁蒙灌区用水比例严重失衡,农业用水占总用水量比例高达90%~96%。而渠系水利用系数仅为0.4左右,有一半多的水在输水过程中白白浪费掉。灌区亩均毛用水量高达1000多立方米,是全国平均水平的2.4倍。农业用水结构不合理,灌溉浪费严重,加剧了水资源供需的矛盾。加之旱情减少了水资源的有效供给,经济快速发展增加了对水资源的有效需求,水资源承载压力过大,用水效率不高等等,都加剧了水资源短缺的紧张局势,成为宁蒙灌区“水荒告急”的重要制约因素。

  四是开发建设项目的兴起,增加了水资源供需矛盾。随着宁蒙河套地区经济社会的不断发展,该区主要靠利用自然资源优势吸引资金,大规模开发建设能源项目。但能源项目大部分都是高耗水的项目,例如采用湿冷方式冷却的火电厂,一台30万千瓦机组每年需水约450万立方米。按内蒙古近期拟建设的大型工业项目测算,年用水量将增加2.2亿立方米,宁夏东部能源重化工基地规划至2010年需增工业用水1.9亿立方米,其中电厂新增用水0.9亿立方米。由此可见,高耗水的能源开发建设项目,也进一步增加宁蒙河套地区水资源的供需矛盾。

  面对水资源短缺的严峻现实,唯一的出路是建设节水型社会。近年来,黄委、黄河上中游管理局及宁蒙两省区水利主管部门,根据水利部党组可持续发展治水新思路,按照水权理论对水资源进行有效配置的基本要求,通过“投资节水、转让水权”的改革试点,较好地破解了宁蒙河套地区因水资源短缺而造成的“水荒告急”难题,为我国建设节水型社会开创了一条崭新的道路。目前,“水权转让”改革工作正在进一步的深化和完善之中。

  黄土高原“沙为患”

  “九曲黄河万里沙,黄河危害在泥沙”。作为世界上输沙量最大的河流,黄河每年向下游的输沙量达16亿吨,如果堆成宽、高各1米的土堆,可以绕地球27圈多。这些泥沙80%来自黄河中游的黄土高原。总面积约64万平方公里的黄土高原,是世界上面积最大的黄土覆盖区。由于该区气候干旱,暴雨集中,植被稀疏,土壤抗蚀性差,加之长期以来乱垦滥伐等人为的破坏,是导致黄土高原成为我国水土流失最严重地区的重要原因。据有关资料显示,黄土高原地区的水土流失面积达45万平方公里,占总面积的70.9%,是我国乃至全世界水土流失最严重的地区。而1500多年前的黄河中游也曾“临广泽而带清流”,森林茂密,群羊塞道。正是人类掠夺性的开发掠去了植被,带来了风沙,使水土流失把黄土高原刻画得满目疮痍。

  黄土高原水土流失最严重、生态环境最脆弱的特点就在于:一是水土流失面积广,全区普遍存在水土流失现象。二是流失程度严重,有大小沟道27万多条。三是流失量大(黄河水的含沙量为多年平均35公斤每立方米,居世界之首)。四是水土流失类型复杂,治理难度大。

  黄土高原水土流失的危害主要表现在:

  ——泥沙淤积下游河床,威胁黄河防洪安全。该区多年平均年输入黄河的16亿吨泥沙中,约有4亿吨沉积在下游河床,致使河床每年抬高8-10厘米。目前,黄河河床平均高出地面4-6米,其中河南开封市黄河河床则高出市区13米,形成著名的“地上悬河”,直接威胁着下游两岸人民生命安全。

  ——影响水资源的有效利用。该区水资源相对匮乏,水资源总量仅占全国的1/8。年降雨量只有200—700毫米,而蒸发量则高达300--1800毫米。同时,为了减轻泥沙淤积造成的库容损失,每年需200-300亿立方米的水用于冲沙入海,降低河床,使有限的水资源更趋紧张。

  ——制约了经济社会发展。严重的水土流失,减少了耕地,导致土壤肥力下降,粮食产量低而不稳。为了生存人们不得不开荒种地,陷入“越穷越垦,越垦越穷”的恶性循环,严重制约了社会经济的发展。在国家“八七”扶贫计划的592个贫困县、8000万人贫困人口中,该地区就占有126个贫困县、2300万贫困人口。经过多年的扶贫,目前仍有1000万人口尚未脱贫。

  ——恶化了生态环境。水土流失破坏了原有植被,恶化了生态环境,加剧了土地和小气候的干旱程度以及其它自然灾害的发生。据甘肃省18个县连续44年的资料,旱年或大旱年17年,占38.6%,其他灾害年份19年,占43.2%。严重的水土流失,造成大范围的地表裸露,形成沙漠,一遇大风,沙尘四起,形成沙尘暴。历史上,由于地表植被破坏,形成沙漠,造成陕西北部的榆林城三次被迫搬迁。黄河壶口区上游不远的地方,几十年前还是一个很大很繁荣的码头。现在,河道因为水量太少,泥沙太多,早已经不能行船,码头往日的繁荣只残留在上辈人的记忆之中。再加上近几年两岸的降水太少,附近的村民甚至颗粒无收,生活越来越困难,没有办法,周围的村民只有搬走,去找有水的地方开荒地,图生存。

  近年来,黄土高原地区严重的水土流失,引起党和国家的高度重视。党的三代领导人对黄土高原地区的水土流失治理都作过重要的指示和批示。中央还明确提出:“加强封山育林和小流域综合治理,采取‘淤地坝’等多种工程措施,搞好水土保持,是巩固退耕还林成果,促进农民致富、减少入黄泥沙的一举多得的重要措施”。水利部批复《黄土高原地区水土保持淤地坝建设规划》,加大投资力度,并列入中国水利工作三大“亮点工程”之一进行全面实施,引起了社会各界的广泛关注。目前,由黄委党组又提出了构筑黄河粗泥沙“三道防线”的战略部署,并把以淤地坝坝系建设为突破口的黄土高原粗沙区治理,作为构筑减少入黄粗泥沙的第一道防线,列入重要议事日程,得到了流域各省(区)和水土保持主管部门的高度重视与大力支持,这一行动,必将为黄土高原地区的生态建设提供重要的支撑作用。

  河出龙门“水污染”

  由于黄河生态的日益恶化,水资源的不断减少,致使沿黄两岸的许多条重点支流因缺水稀释工业废水而造成严重污染。黄河水污染最严重的河段为宁夏至内蒙古河段和陕西潼关至河南三门峡河段,主要原因是一些污染企业超标排放。为此,黄委曾调整小浪底水库运用方式拦洪蓄水,在国内大江大河中首次将洪水资源化,为黄河下游防断流和治污染提供80亿多立方米的宝贵水源。但由于劣五类水源源不断地注入,致使每年冬春,小浪底的一库“净水”时有变质现象,并曾两次使引黄济津被迫停止。

  特别是位于晋陕豫交界处的黄河小北干流地区,由于近年来污染严重,致使流域内40%—70%的水体已降至国家标准的最差级。污染源主要是黄河沿岸的工业废水和生活污水。黄河干流汾河临汾段,173.5公里长的河段沿岸就有956家企业,其中包括77家造纸厂、402家焦化洗煤厂、243家选矿厂……它们每年向汾河排放工业废水6100万吨。此外,沿岸的城市每年还要排入3000万吨生活污水。两岸的人们有10多年没有听到汾河水的哗啦声。被山西人民称为“母亲河”的汾河不仅献出了乳汁,还要替儿孙藏污纳垢。由于负担日重,它已经无力再哺育它的儿女,一部分河段甚至已经丧失农用灌溉的功能。

  渭河作为黄河的第一大支流,流经甘肃和陕西的23个县(市),在陕西省潼关县汇入黄河。近年来,陕西渭南市的11家造纸厂每年向渭河排放污水535万吨。城市生活污水和其他工业废水都直接排入渭河,使渭河一到枯水期河床都是黑色的。沿河的城市除西安有一个日处理能力27万吨的污水处理厂外,没有一个城市有生活污水处理厂。20世纪70年代,渭河下游水草丰美,许多农民以打鱼为业,可如今渭河中只剩下一种俗称“蛤鱼”的鱼,且有浓重煤油味,不能食用。这样的现状,怎能不让人们担忧。

  另据有关媒体报道,上个世纪90年代后期以来,每到冬春季节,三门峡水库的泄水都会变成“酱油色”,水面上还不时地泛起白色泡沫,气味十分难闻。

  日趋严重的黄河水污染,不仅破坏了黄河生态系统,而且也使黄河河道中近1/3的水生物绝迹。据黄河水资源保护研究所专家介绍,黄河许多支流在五六十年代水清鱼跃,目前却是全河皆污、臭气熏天,鱼虾绝迹。洛河的鲤鱼和伊河的鲂鱼自古有“洛鲤伊鲂贵似牛羊”之誉,令人遗憾的是,这两个名贵鱼种因水污染而绝迹。由于黄河中游地区污染水的大量排泄,直接影响到了郑州等大中城市用水的安全。

  好在近年来,国家环保部门、流域环保机构特别重视黄河水污染的防治工作。分别采取有效措施,加大整治力度,并督促有关水利主管部门限制引黄水量,商请有关部门加大三门峡和小浪底水库下泄流量;对产生污染、设施落后的造纸、制革、酿造、食品、制药企业一律停产停排;对重点污染企业及重点污染源限产;对用水大户限产或限量用水,压缩工农业用水,采取拦污、导污、截污措施,减少污水入黄河量;认真做好水源备用和防止重大供水污染事故的应急预案,为确保黄河“水质不污染”起到了很好的监管作用。

  黄河下游“易断流”

  黄河流域水资源条件先天不足,生态环境脆弱,在人类活动的影响下,特别是近20年以来下游断流频繁发生,不仅造成了水资源供需矛盾的加剧,而且对流域的生态环境带来了一系列的冲击。据《黄河志》记载,自1972年黄河首次出现断流17天以来,1991—1995年间平均每年断流81天,断流河段长120公里;1996年断流128天,断流河段长620公里;1997年断流13次共226天,断流河段长683公里。特别是近年来黄河断流仍有加剧的趋势,黄河成为季节性内陆河的可能凸有显现。其下游断流的原因:  一是黄河生态环境脆弱,水资源十分匮乏。黄河地处半干旱半湿润地区,降雨量少,生态脆弱,平均年径流量仅相当于长江的1/20,位于全国七大江河的第四位,比长江、珠江、松花江都小。而且黄河径流量一年之内变化很大,枯水期黄河流域基本不下雨,支流缺水,干流水量也很小,自然容易发生断流。

  二是随着黄河流域经济、社会的不断发展,对黄河水资源的需求量越来越大,供需矛盾十分突出。据90年代初统计,沿黄各省引用的黄河水量已达到270亿立方米,占黄河水资源总量的70%以上,几乎快把黄河“掏空”一干,怎能不断流?

  三是用水浪费,水资源利用率很低。由于水价低,人们缺乏节水意识,因此黄河流域的工农业生产中普遍存在着严重的用水浪费现象。此外,黄河下游的引黄取水工程已达120余座,引水能力远远超过黄河可能的供水能力。为减少断流期间用不上水的影响而采取的“春旱冬蓄”,使非灌溉期的用水也紧张起来。这是断流时间提前,频率增加的主要原因。

  在下游断流的地方,昔日黄河帆影已成无水之舟。1997年,历时200多天的断流,使得河床变成了牧场。在东明,干涸的河床上车来车往,凌空飞架的东明黄河大桥显得非常尴尬。断流使下游沿黄城市人民生活受到严重影响,东营、滨州、濮阳等城市对居民实行定时供水,家家户户蓄水备荒,摆满了坛坛罐罐。沿黄两岸禾苗枯焦,断流时间一长,便颗粒无收。许多在渡口世代靠撑船生活的人家没有活干,只好另谋生路。断流给工农业生产造成巨大损失,年产30万吨尿素合成胺的“中原化肥厂”,因黄河断流影响,不得不停产。总之,因断流给沿黄地区造成的经济损失、生态破坏、环境污染都非常严重。

  黄河断流不仅给沿黄地区的工农业发展,人民身体健康带来严重损失,而且也导致黄河河道萎缩,入海的泥沙锐减,造成海岸线蚀退,近海生物资源和生物种群结构发生变化,使许多珍稀动植物逐渐濒于灭绝。

  为此,黄河水利委员会在流域省(区)各级政府和水行政主管部门的大力支持与配合下,已采取了许多有效措施,加大黄河治理开发和保护的力度,都收到了显著的效果。

  为了黄河生态的安全,为了沿黄人民的富裕安康,近年来,黄河水利委员会又明确提出了以1493科学理论框架为指导,全力建设“三条黄河”,认真践行治河新理念,当好黄河代言人的伟大构想。并通过实施黄河源区生态修复、风沙区生态建设、河套灌区取水制度改革、黄土高原淤地坝建设及综合治理,逐步减少入黄“粗泥沙”,构筑第一道防线;积极开展黄河小北干流放淤试验,实现“淤粗沙排细沙”,构筑第二道防线;经常性进行小浪底水库调水调沙试验,充分利用水库拦沙库容,实现“拦粗沙泄细沙”,构筑第三道防线的战略措施来“维持黄河健康生命”。我们有理由相信,在不远的将来,黄河的生态将会改变,黄河的明天会更好。所以,我们大家应该在自己能力所在的方面保护它。

黄土高原水土流失的原因

  ⑴自然因素。主要有地形、降雨、土壤(地面物质组成)、植被四个方面。

  ①地形。地面坡度越陡,地表径流的流速越快,对土壤的冲刷侵蚀力就越强。坡面越长,汇集地表径流量越多,冲刷力也越强。

  ②降雨。产生水土流失的降雨,一般是强度较大的暴雨,降雨强度超过土壤入渗强度才会产生地表(超渗)径流,造成对地表的冲刷侵蚀。

  ③地面物质组成。

  ④植被。达到一定郁闭度的林草植被有保护土壤不被侵蚀的作用。郁闭度越高,保持水土的越强。

  ⑵人为因素。人类对土地不合理的利用、破坏了地面植被和稳定的地形,以致造成严重的水土流失。

  ①植被的破坏

  ②不合理的耕作制度

  ③开矿

黄地区生态建设的水土流失综合治理措施研究

  一、黄土高原生态环境建设与

  可持续发展的重要性

  黄土高原地区是世界最大的黄土沉积区,位于中国中部偏北,北纬34°~40°,东经103°~114°,西起乌鞘岭,东至太行山,南靠秦岭,北抵长城,总面积64万km2,涉及青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南七省(区)50个地(市)、317个县(旗),总人口8742万,其中农业人口6908万。水土流失面积达45.4万km2,占总面积的71%,多年平均输入黄河的沙量达16亿t表土,使黄河下游河道平均每年淤高10cm。水土流失面积之广、强度之大、流失量之多堪称世界之最。其中,水蚀面积33.7万km2,风蚀面积11.7万km2;其中,年土壤侵蚀模数大于1000t/km2的面积就有29.2万km2,占黄土高原地区总面积的46.0%,侵蚀模数大于5000t/km2的面积16.6万km2,占黄土高原地区面积的26.0%。侵蚀模数大于10000t/km2a的面积为7.63万km2,占黄土高原地区面积的11.9%;侵蚀模数大于15000t/km2a的面积为4.03万km2,占黄土高原地区面积的6.29%(见表1)。由于强度大,黄土高原地区沟壑纵横,沟谷密度可达3.47~5.11km/km2,仅在陕北地区长度达1km以上的沟道就达近3万条。从时间上来看,水土流失主要集中在汛期(6~9月),尤以7~8月为最高,其产沙量一般占年产沙量的80%以上,且往往又是几场暴雨造成的。从地域上来看,据最新研究成果,输沙模数大于5000t/km2、粗沙(粗泥沙粒径0.05mm以上)模数大于1300 t/km2的黄河中游多沙粗沙区,面积为7.86万平方公里,仅占黄土高原总面积的12.2%,而多年平均输沙量(11.8亿t)却占黄河总输沙量的62.8%。黄土高原地区水土流失类型复杂,既有自然因素和人为因素,也有水力、风力、重力年产生的变化,同时气候干旱、水资源缺乏成为植物生长和生态环境改善的最大障碍。

  1972年联合国斯德哥尔摩会议通过的《人类环境宣言》,提醒人们:“现在已达到历史上这样一个时刻:我们决定在世界各地的行动时,必须更加审慎地考虑它们对环境产生的后果。”从联合国《人类环境宣言》发布至今已将近37年了。回顾近37年来走过的路程,我们看到,在发展中国家,由于人口压力和对自然资源的掠夺性开发,导致了生态环境日益恶化,给这些国家带来了极为严重的环境生态问题。新中国成立之后,黄土高原地区作为我国水土保持工作重点地区,得到党和国家的高度重视。多年来, 毛泽东、邓小平、江泽民、胡锦涛等党和国家领导人率先垂范,共和国部长植树、百名将军植树、各级党政领导植树相继展开,有力地推动了黄土高原生态环境建设与可持续发展。毛泽东主席发出了“一定要把黄河的事情办好”的重要指示,为此,党的第三代领导人对水土保持与生态环境保护十分重视。江泽民同志1997年8月5日作了关于“再造一个山川秀美的西北地区”的重要指示。江泽民同志2002年3月26日~4月2日在视察陕西时,再次指出:“生态环境建设不仅关系到西部地区的发展和人民生活的改善,也关系到整个中华民族的生存与发展环境,一定要坚持不懈地抓好,只要一代一代人坚持不懈努力,西部的生态环境一定能得到根本改善”。特别是胡锦涛总书记关于“黄河是中华民族的母亲河,黄河治理开发事关我国现代化建设全局”的重要论述高瞻远瞩,意义深远。这意味在新世纪新阶段治理黄土高原地区工作将在构建人与河流、人与自然、人与社会的和谐相处的进程中地位更加突出,任务更加艰巨,也标志在维持黄河健康生命,以水资源的可持续利用维持流域经济社会可持续发展道路上,生态环境建设与可持续发展的工作将要承担更大的责任。胡锦涛总书记、温家宝总理、回良玉副总理等党和国家领导人对水土保持生态建设作出了一系列重大战略步暑,为加快黄土高原地区水土保持生态步伐提供了千载难逢的历史机遇,为治理黄土高原地区及西部大开发指明了道路。

  二、黄土高原地区生态建设的水土流失综合治理关键措施

  1. 加强水土保持宏观战略研究

  建国50多年以来,面对黄土高原日益严酷的生态环境,当地人民群众发扬艰苦奋斗的优良传统,大力开展农田基本建设,坚持走“种草种树、发展畜牧、治穷致富”的生态建设路子,使黄土高原的生态环境得到一定程度的改善。在黄土高原生态系统恢复与调整理念上,必须坚持以科学发展观指导水土保持实践,尊重自然规律、尊重科学,使我们的主观意志与自然规律相统一,树立人与自然和谐相处、生存与发展“双赢”的新理念,由“征服自然”转为“适应自然”,坚持人工治理与自然修复相结合,但终因自然环境严酷、人民生活困难、投入资金不足,生态环境不良的状况仍未得到根本改变。因此在国家实施西部大开发的过程中,今后一个时期,黄土高原水土保持生态建设要以党的十七大精神和“三个代表”重要思想为指导,以国务院批复的《黄河近期重点治理开发规划》为依据,按照“防治结合,保护优先,强化治理”的水土保持方略,研究生态演替变化,探讨生态系统发展规律,对加强生态环境建设、建设秀美山川、发展国民经济、生态系统调整具有重要意义。因此应在已有土壤侵蚀区划和水土保持治理分区基础上,充分考虑人工适度干预下的自然恢复对水土保持的重要意义,研究并做出新的分区方案,包括:生态修复潜力评价、分区与阶段安排;主要水土保持重点地区土地利用和产业结构分区;水土保持生态建设模式分区。水土保持研究有必要在自然科学方法和手段研究的同时,利用人文科学的方法进行社会经济、法律、道德伦理、文化、管理体制等方面的研究。近期研究重点是投资机制与管理体制。应实施科技与工程一体化制度与模式,从工程建设经费中划出一部分资金,重点支持研究工程建设中亟待研究解决的若干科学技术问题。尽快制定全国水土保持科学研究规划,有计划、有步骤地组织全国水土保持科研单位围绕重大科技问题联合攻关、协同作战。

  2. 提升水土保持生态建设的科技水平

  农业科技与农业生产力各个要素相结合,可以产生巨大的经济推动力:农业科技与农业劳动者结合,可以形成高素质的劳动大军,使农业经济从“体力经济”向“智力经济”转化;农业科技与农业劳动工具的结合,可以确立现代化农业生产方式,使农业生产结构从低级向高级转化。从1949~2005年以来,我国对黄土高原经过综合、系统和全面研究,不仅对黄土高原的形成、土地类型、灾害危害、经济发展、整治进程等,取得翔实的资料,掌握了土壤侵蚀发展规律,更在水土保持、建设优良生态、促进地区发展上开展科学试验。在气候条件的变化与人类活动的双重影响下,地球表层生物、物理、化学等过程,特别是直接影响水土流失的地表水文过程、土壤侵蚀类型的演变过程也产生了新的特点,水土流失与水土保持的学科理论与内涵也发生了许多变化。生态环境恢复与重建是一项复杂而艰巨的系统工程,目前,科学技术的研究和推广应用滞后,已成为生态环境建设与治理的限制因素。因此,一方面要坚持应用现有的科研成果,使之在生态环境治理中尽快发挥作用,另一方面要加强黄土高原干旱地区生态环境治理的研究与探索。一是水土保持生态建设动态监测评价关键技术。全国水土保持监测网络与管理信息系统,已经国家计委批准立项。其中的关键问题,包括监测网络结构、监测站点布设、监测指标体系、动态数据采集、水土保持管理信息系统开发等,亟待研究解决。二是在生物工程治理中,培育根系发达、固土蓄水性能好、抗旱能力强、生长速度快、经济价值高的乔木、灌木和牧草,以解决当前林木成活率低,生态效益和经济效益差的问题。三是进行土地集约化利用和人口承载力研究,对土地粗放利用、人口密度过大和生态环境改善造成影响的问题,提出具体的解决办法。四是探索工厂化养猪、养牛、养羊、养鸡和农产品深加工方向,彻底解决野外放养破坏植被,以农以粮为主,农、林、牧加工业比例严重失调的问题。五是进一步完善退耕还林还草治理措施,使已得到治理的不反弹,生态环境进一步得到改善,未得到治理的尽快治理。通过科学技术的研究与推广应用,生态环境建设定会取得突破性进展。

  3. 科学实施小流域综合治理

  首先是搞好设计。要制订好分步实施计划,小流域的上游要封山育林,陡坡垦种的要逐步改为梯田或退耕还林。要对城镇、人口密集的村庄和保护大片农田的地段先行整治。一是整体设计应根据流域的自然、社会特点以及生物种群的利用优势,正确应用系统工程的原则和方法,围绕经济发展目标,合理利用土地资源,实现生产水平的较大幅度提高。二是整体设计应根据流域经济形成、汇集与发展,呈网络状循序渐进,逐级递加的规律性,由上而下,建成各项措施、合理配置的有机整体,实现流域多元化、多方位全面控制,以达到水土资源的高效开发与永续利用。三是整体设计中的御洪系统、资源利用、经济效益三项指标要安全、优化、高效。四是整体设计应广泛对已有的技术进行改进组装、配套实施,以小型提水保土工程措施与生物措施及保土耕作法等农艺措施协调配置为技术途径。

  第二是综合整治。在具体工作中要处理好长期收益与近期收益,生物措施与工程措施,集体治理与个体承包的关系。小流域的综合治理,各种治理措施的配置,要为综合治理区的经济腾飞提供物质条件,使治理开发与经济发展融为一体。随着小流域综合治理规模的扩大,小流域内基本农田的增加,林草发展和基础设施的不断改善,农林副渔的全面发展,农副产业的兴办,依托小流域发展商品经济,将小流域的资源优势转为经济优势和商品优势,形成具有特色的商品生产基地。经过多年的治理,定西试区土壤侵蚀模数由39.5t/hm2a下降为23.5t/hm2a,成效显著。针对黄土高原旱作农业区地大面广,有着多种多样的地形、地貌,较大差异的气象因子与植被,应因地制宜进行山水林田路综合治理,不能采取单一的治理模式。

  第三是典型引路。小流域是江河的最小单元,是产水产沙的源头,把小流域治理好了,减沙减洪也就解决了。因此要将小流域治理作为黄土高原生态建设和农业建设的战略性、根本性措施。按小流域进行综合、连续、集中的治理,是水土保持的成功经验。要用典型引路的办法宣传小流域治理,突出宣传一批凸显小流域治理的先进典型。陕西千阳冯家山水库抢抓机遇,迎难而上,取得一定的成效,生态效果明显,过去的几年中,共治理水土流失面积1205.78hm2,其中营造水保林500.76hm2,经济林72.27hm2,种草149.34hm2,封禁治理474.36hm2,维修生产道路6.72km,修建抽水站一处,完成工程总投资264.05万元(见表2)。甘肃泾川县自1991年被水利部列为全国水土保持试点县以来,坚持走生态建设与开发利用的路子,建成了塬面、塬坡以道路林网为骨架,山、水、田、路、林、沙配套,沟壑以水保林为主,沟底修建谷坊与塘坝等拦蓄工程,截蓄引结合的综合防治体系,治理程度达到82.4%,使90%以上的农田得到绿色屏障的保护,全县林木覆盖达到34.9%,成为“甘肃省实现绿化第一县”。全县径流模数由以前的519m3/hm2a下降为405m3/hm2a

  4. 坚持退耕还林还牧

  针对黄土高原大片人口密度比较小、降雨适当的地区,要采取退耕、封育、禁牧等措施,促进生态自然修复,恢复植被覆盖,加快水土流失治理进程。退耕还林还牧其目的是因地制宜,封山、造林、种草和禁牧,达到“山青、水秀、村美、人富”。国务院提出“退耕还林(草),封山绿化,以粮代赈,个体承包”的十六字方针,对指导生态恢复与重建有指导意义。目前要抓住有利的时机和成熟的条件,坚持退耕还林还草和贫困山区移民,禁止陡坡开荒种地,恢复林草植被。山坡耕地质量差、产量低,不广种不足以维持生计,因而引发了陡坡开垦、倒山(轮歇)种植等破坏生态环境的耕作方式,形成“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环局面。当前应抓住国家实施西部大开发和国家加大水利等基础设施建设的有利时机,鼓励农民将坡度大于25°、产量低于750kg/hm2的坡耕地退耕还林还草,进行农业种植结构调整,发展畜牧业和种植高附加值的经济作物和树种,使农民退耕后既有稳定收入,又能尽快脱贫致富。部分退耕既有稳定收入,又能尽快脱贫致富。对部分退耕确有困难的贫困山区,应实行向条件相对较好或耕地充足的地区整体移民,以减轻山区的人口压力,防止退耕反弹。同时应制定政策,禁止对现有荒山荒坡的开垦,禁止对荒山荒坡过采、过牧等掠压式经营,造成新的水土流失。还要加强对现有林草植被的保护,封山育林育草,使荒山荒坡的植被得到一定恢复后,再进行植树种草的荒山绿化工作,可收到事半功倍的效果。在黄土丘陵壑区退耕还林还草过程中,造林应先种草、后植树。种草时,首先考虑抗旱耐寒力强的品种,还要考虑根系发达、分蘖力强、生长迅速、枝叶繁茂、覆盖度大、再生力强、保持水土能力强的品种。草地面积的大幅度增加,可以带动养殖业的发展,推动农村经济的进一步发展。一是草业带动畜牧业发展,加快大家畜出栏周期,增加农民收入。二是饲草喂畜,畜粪肥田,提高单位面积粮食产量,减轻退耕还林还草的压力,提高农民进行生态环境建设和发展生态农业的积极性。甘肃定西试区在实施的梁峁沙棘、油松林带的鱼鳞坑和沟道反坡台、水平沟内大面积种植紫花苜蓿和红豆草、草木樨等,不仅迅速提高了地面覆盖度,减少了水蚀、风蚀,而且还为畜牧业提供了优质饲草来源,改变了当地生态小气候。庄浪县在全县范围年推广紫花苜蓿种植面积0.60万hm2,红豆草种植面积0.07万hm2。

  5. 建设高标准农田

  “高标准现代农田建设就是在现有基本农田生产的基础上,进一步提高农业生产标准,从基础设施建设入手,完善现有农田水利、农田防护林和农业机械化体系,将现代化农业技术进行综合组装配套应用,达到旱能灌、涝能排,增加抗御自然灾害能力,降低农业生产成本,使农业生产达到可持续健康发展。”按照“统一规划,合理布局,配套建设,适当超前”的原则,切实搞好高标准基本农田示范区建设,对基本农田进行田、水、路、渠的科学规划,对废弃地进行复垦整治,建成田面平整、格田成方、绿化成行、灌排设施配套、地力水平较高的高标准农田,实现了经济、社会、生态三方效益共赢,有力地推动了新农村建设步伐。解决了农村目前部分可耕地高低不平、农田环境面貌零乱、农田灌排系统不配套、抗灾能力降低等问题,提高了耕地质量,增加了耕地面积,有效地增加了高标准农田示范区农民的收入。2005年中央一号文件指示:“坚持实行最严格的耕地保护制度,切实提高耕地质量,确保基本农田总量不减少,质量不下降,用途不改变,并落实到地块和农户”,这为我们农田基建工作指明了方向。黄土高原地区属于旱涝保收地面积小,旱地面积大的地区,旱地的丰收对粮、油、菜的产量高低起着决定性的作用。整个地区中低产田面积大,占黄土高原耕地面积的73.6%(见表3),在黄土高原285个县中,属于低产县占47.4%,中产县占41.0%,丘陵区低产田面积比例还要大一些,陕西米脂低、中、高产田农耕地的比例分别为68.1:24.5:7.4。因此目前应坚持以水浇地和“四田”建设为主要内容的农田基本建设,不断提高土地的利用效益。多年实践证明,针对黄土高原“十年九旱”和退耕的现实,坡耕地不能稳产和高产的情况,必须大力发展水浇地和搞好“四田”建设,这是实施黄土高原生态环境建设、解决群众生活困难、促进土地的集约化生产和农业内部结构调整的有效措施。陕西省在此作了大量的工作,不少地方都有高标准基本农田建设的先进典型,如榆林以高标准基本农田为基础的综合治理典范;延安的高标准宽幅水平梯田,咸阳北部高标准水平埝地,渭南一些灌区配套齐全的高标准水地,这在提高农业综合生产力,增加农民收入方面发挥了重要作用。今后一段时间基本农田建设的发展思路将走向以保护和改善生态环境,建设秀美山川为中心,以粮食增产,农民增收为目标,以兴水治旱为重点,以精品农田建设为基础,实现山水田林路沙统一规划,工程措施、生物措施、耕作措施优化配置,生态效益,社会效益,经济效益全面提高的新路子。目前水浇地或沟坝地的粮食单产为3750~6000kg/hm2,每公顷梯田的产量也相当于3公顷旱坡地的产出。

  多年来,黄土高原人民致力于水利工程建设,仅在甘肃相继建成引大入秦、景电一期、景电二期、靖会、盐环定等大中型骨干水利工程和一大批小型水利工程,发展水浇地近20万hm2,使陇中地区的水浇地面积达到32万hm2。庄浪县坚持34年大搞农田基本建设,累计修成水平梯田6.3万hm2,每年拦蓄降水4185万m3,拦水效益达86%,拦泥沙433万t,拦泥效益达97%,庄浪县梯田化项目工程完成,彻底改变了基础条件,促进农业生产取得高效,提高了土地生产力。单位面积有了明显提高,据甘肃水保局2000~2004年连续5年测定调查表明,在同类区,同等化肥及投入情况下,梯田比坡地在单位面积可增产年对测定调查表明,在同类区,同等化肥及投入情况下,梯田比坡地单位面积可增产825kg/hm2(表4)。粮食平均产量增加1183kg/hm2,使人民稳定脱贫致富,土地生态环境得到明显改善。事实证明,在黄土高原干旱地区发展水利建设事业,无疑是一项行之有效的治理措施。同时开展“四田”建设,通过修筑高质量的水平梯田,沟底修筑阶梯式沟坝地,在田埂栽植经济林木,既可以防止水土流失,又可以提高土地的利用价值。为此,⑴强化政府行为,千方百计落实国家和各级政府对农田建设的投入;⑵必须坚持“建田”和“保地”两条腿走路的决策;⑶进一步固本强基,提高对农田基本建设重要性和紧迫性的认识。

  6. 推广节灌技术

  首先要搞好规划。根据钱正英院士研究,未来50年西北地区干旱气候的基本状况不可能根本改变,特别是黄河中上游地区,干旱年份特别是连续干旱年份可能发生水资源危机。缺水是当代和未来社会最为突出的矛盾,节约用水,既关系人口、资源、环境可持续发展的长远战略,也成为当前经济和社会发展的一项紧迫的任务。收集地形、水文、水文地质、土壤、气象、作物、灌溉试验、动力设备、乡镇生产现状与发展规划及经济条件等方面的资料,根据当地的自然条件、社会和经济状况论证系统兴建的必要性和可行性。针对降水径流资源、井泉、河流、塘坝和已有的蓄水工程、农业生产、乡镇工业、人畜饮水,进行水利计算,确定集雨灌溉系统规模控制范围,根据水源位置,提出集雨灌溉系统概算。

  第二推广农艺节水。⑴推广小麦、玉米、水稻高产节水技术,主要是根据作物水肥需求规律,运用耕作技术,压缩无效用水。达到水肥耦合高效利用和节水增产增效的目的。⑵在条件不具备的情况下,继续运用传统的节水种植方式,如梯田与条田种植、水平沟种植、隔坡水平沟种植、圳田种植、坑田种植、地孔田种植、垄沟种植等,这些种植方式土壤含水率一般提高1%~8%。据测定,在半干旱区无外源径流加入条件下,一次降雨达到100mm就能就地入渗,不产生径流。梯条田与坡地比较,土壤含水率提高2%,增肥较好的梯条田比坡地增产50%,坝地增产率是坡地的1~2倍,甚至可以达到3倍。⑶采用抗旱品种。世界上有不少国家早就把新品种选育目标锁定在抗旱节水优质上,并用转基因技术培育出一批抗旱、节水、优质、高产小麦、谷子、牧草新品种,如美国培育抗旱高产含蛋白质和钙的谷子新品种,生长期只有48天,1987~1988年乾县枣子综合试验区通过引进选育品种,从23个品种中,初步筛选出抗旱丰产品优的“晋麦20”、“晋麦21”和“多抗1号”小麦,这些品种均为半冬性、中早熟、分蘖强、成穗多,品种优良。

  第三推广节灌技术。节灌的目的就是把有限的水资源最经济、最有效地用于农业生产,节灌就是把利用人工集存的有形水用于土壤水分严重亏缺时段或作物需水关键期定量补偿灌溉农田。小麦一次性供水量控制在20~50mm,供水方式可采用微滴灌、微喷灌和小出流灌。玉米一次性供水量50~70mm,供水方式可采用微滴灌、小管出流灌、瓦罐渗灌、点浇等形式。甘肃武威市凉州区水利局在缺水的黄草羊河试验,该地区多年平均降水量180mm,蒸发量达2198mm,春小麦生育期为3月上旬至7月下旬,多年平均降雨量为124.6mm,蒸发量658.1mm,土壤主要以中壤土为主,地下水埋深120m以下,试验区为全国节水增效灌溉项目区,通过2000年试验,虽然增产幅度不大,但节水效果十分明显(见表5)。

  第四推广应用薄壁水窖技术。目前,水泥薄壁水窖作为一种控制水土流失的新技术,不仅具有积蓄雨水,拦沙拦泥作用,而且建在公路附近的薄壁水窖还具有保护公路及两旁农路和梯田的作用,利用庭院建造的薄壁水窖蓄雨水,既可补充人畜饮水的不足,又可以发展塑料大棚日光温室种蔬菜,在果树需水关键期进行补充灌溉,发展适度规模养殖。据试验,1眼30m3的薄壁水窖积蓄的雨水,可发展10头猪,在市场价比较稳定的情况下,年纯收入可达1000~2000元。宁夏海原冯川村在连续大旱,1992~1995年集水补灌的瓜菜和地膜玉米,单产分别达到1500~4100kg/667m2和410~650kg/667m2,这是该地区“秋雨春用,春旱秋防”,且户户都可为的费省效宏的最为现实的措施。

  7. 调整农业结构

  按照市场规律,针对黄土高原气候干旱、多风沙、土地贫瘠,渗漏大、水资源紧缺,扬水成本高的实际,针对黄土高原地区日益恶化的生态环境状况、低下的农业生产力水平,除与气候和干旱有关外,还与长期不合理的农业经营方式和生产关系有关。长期以来,在谋生压力下,形成了以破坏天然植被、开荒种粮为主的传统农业生产体系,从而导致水土流失加剧、生态环境恶化。要从根本上改变这种状况,应当对农业经营方式和农业生态系统进行重大调整。一是通过大规模的退耕还林还草,大力推广先进适用农业种植和经营技术,对保留下来的基本农田精耕细作,提高单产,增强生态环境建设和农业系统改造,要在自然资源优势转变为经济优势的过程中,本着经济效益与生态效益相结合的原则,合理开发利用自然资源,使资源开发和生态保护实现良性循环,通过发展畜牧业和林果业以及农产品加工业,农民的收入还会有所提高。但是,我们不能吃山区农民的“生态大锅饭”,退耕的农民为了生态建设是付出了极大代价的,必须给予充分而有效的补偿。有必要向退耕农民无偿调拨粮食,加大以工代赈投入,改善山区农民的基本生活条件。二是结合本地特点,要注意自然资源利用的技术条件,还要特别注意人文环境特点和社会环境。在实行农业结构调整时,不但应当消除“长官意志”,而且要防止急于求成的思想作怪。依靠生物工程、节水工程和高科技,发展农业和开发利用其它资源,加快生态环境建设步伐,使经济得到可持续发展。三是我们既要大力推广新品种和新技术,提高单位种植(养殖)面积的产量,改善农产品品质,提高农业的净产出;又要善于捕捉市场信息,正确判断市场供求行情,及早调整产品结构,做到“人无我有,人有我优”,以保证劳动价值的充分实现。四是发展养羊,667m2收入可达2000元,纯收入可达865元,是种粮效益的10倍,围绕主导产业大力培植加工、运输、销售服务业,实现产业化经营,尽快把单一的结构转变为粮经草三元结构,粮经草达到“三三制”的目标。四是根据市场需求及时调整种什么养什么,根据市场对绿色食品的需求,研究发展绿色食品的战略措施,并加强品牌意识,拓宽市场,预测农产品的潜在市场更是值得研究的重要课题。充分利用零散土地资源,发展庭院经济和地边地埂经济,为农户增加收入,为社会创造财富。