从湖泊演化角度谈武汉创建国际湿地城市

顾延生 ,  李越南 ,  谢树成 ,  殷鸿福

地球科学 ›› 2023, Vol. 48 ›› Issue (08) : 3193 -3204.

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地球科学 ›› 2023, Vol. 48 ›› Issue (08) : 3193 -3204. DOI: 10.3799/dqkx.2022.421

从湖泊演化角度谈武汉创建国际湿地城市

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On the Establishment of Wuhan as an International Wetland City from the Perspective of Lake Evolution

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摘要

武汉是百湖之市,是世界内陆城市湖泊资源最丰富的城市之一,2022年获得了“国际湿地城市”认证. 为了深入推进“国际湿地城市”建设,需要查明武汉地区湖泊形成演化历史及其影响因素. 为此,系统探讨了区域构造环境、河道演化、气候变化及人类活动对武汉地区湖泊形成演化和生态环境的影响. 结果表明,武汉地区众多湖泊的形成有其深刻的地质环境与气候背景. 在第四纪新构造掀斜抬升背景影响下,区域沉降与拗陷作用为成湖创造了条件,末次冰消期以来温暖湿润气候促进了湖群的兴盛. 历史时期以来,汉水下游河口段演化对汉口和汉阳地区湖泊形成演化影响深刻. 近百年来,日益增强的人类活动带来武汉地区湖泊快速萎缩、污染与生态退化问题,旱涝灾害加剧. 因此,深刻反思人湖关系,充分考虑湖泊生态系统自然恢复的长期性和人类活动引发的生态系统严重退化的不可逆性,建立和谐共生的人湖模式对武汉城市生态安全至关重要. 基于以上湖泊演化的历史教训与问题,在当前长江大保护和武汉创建“国际湿地城市”的关键时期,我们有针对性提出武汉地区湖泊生态保护的“世界湿地之都”战略规划,亟需“统筹规划山水林田湖草保护体系、污染与退化湖泊水体环境治理与生态恢复、建立湖泊健康管理的武汉范式”顶层设计,进一步完善湖泊生态保护、治理、管理与评价体系. 以上研究不仅有利于武汉创建“国际湿地城市”,且为把武汉建成“世界湿地之都”,深入实施“长江大保护”战略树立了典范作用.

关键词

武汉地区 / 湖泊演化 / 国际湿地城市 / 世界湿地之都 / 战略规划 / 水文地质

Key words

Wuhan Area / lakeevolution / international wetland city / worldwetland capital / strategic planning / hydrogeology

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顾延生,李越南,谢树成,殷鸿福. 从湖泊演化角度谈武汉创建国际湿地城市[J]. 地球科学, 2023, 48(08): 3193-3204 DOI:10.3799/dqkx.2022.421

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大江大湖大武汉,武汉是中国内陆湿地资源最丰富的特大城市,湿地面积16.2万公顷,湿地率达18.9%,也是世界内陆城市湿地资源最丰富的城市之一,因拥有丰富的湖泊湿地资源被称为“百湖之市”和“湿地之城”(Wang et al., 2017, 2021),一座原本就起源于湿地上的城市,近日获得了“国际湿地城市”认证(https://www.ramsar.org/activity/wetland-city-accreditation). 2018年全球一共有18个城市获得首批“国际湿地城市”称号,其中6个是中国城市,2022年全球一共有25个城市获得第二批“国际湿地城市”称号,其中7个是中国城市,包括武汉. 第14届国际《湿地公约》缔约方大会(COP14)计划于2022年11月在武汉召开,以“珍爱湿地、人与自然和谐共生”为主题,审议公约发展战略性议题,发布《武汉宣言》,为实现人与自然和谐共生的美好未来作出新的贡献. 近年来,基于中国工程科技发展战略湖北研究院咨询研究项目支持,我们于2020年7月向武汉市人民政府决策咨询委员会提交了”深入实施“长江大保护”战略、全力创建武汉“世界湿地之都”提案,得到了市政府高度重视,采纳并组织实施. 当前,武汉地区湖泊生态环境保护迎来一个巨大机遇期,深入调查武汉地区湖泊形成演化历史及生态环境现状,有针对性提出湖泊生态保护与修复的战略规划是更好推进“国际湿地城市”建设的关键. 为此,本文从武汉地区湖泊形成演化角度系统探讨了地质构造、河道演化、气候变化与人类活动对湖泊生态环境的影响,基于湖泊演化历史、现状和当前“国际湿地城市”建设需要,建议加强顶层设计,实施“世界湿地之都”战略规划,实现跨越式发展.

1 研究区概况

武汉(113°41′E~115°05E,29°58′N~31°22′N)是我国中部地区的特大城市(图1),由7个中心城区(江汉、江岸、汉阳、硚口、武昌、洪山、青山区)和6个郊区(黄陂、东西湖、蔡甸、汉南、江夏、新洲区)组成,南北长134 km,东西宽155 km,全市土地面积为8 494.41 km2,年平均气温15.8~17.5 ℃,年降水量1 150~1 450 mm(武汉市统计局, 2018).

武汉地貌以冲积、湖积平原为主,兼有低山丘陵和岗地. 长江、汉水交汇于此,区内河网密布,湖泊资源丰富,全市湖泊数量166个,面积800多km2武汉市水务局,2014)(图1),湖泊汇水面积5 925.2 km2,占全市国土面积的69.76%,是世界内陆城市湿地资源最为丰富的城市之一(Wang et al.,2021). 2018年武汉市常住人口达1 364万人(户籍人口883.73万人),社会生产总值(GDP)为1.48万亿元(武汉市统计局,2018),经济的快速发展与城市化建设对武汉地区湖泊生态与环境造成了巨大的影响.

2 湖泊形成演化分析

长江中下游地区在北半球同纬度线发育了独特的淡水湖泊群,是我国乃至世界罕见的淡水湖泊群,丰富的自然资源与温暖适宜的环境条件孕育了源远流长的长江流域文明. 自古至今,长江中下游湖区具有重要的历史文化价值和战略地位. 武汉地区湖泊是长江中游江汉湖群的重要组成部分,其形成演化背景与新构造运动、河道演化、气候变化和人类活动息息相关.

2.1 新构造运动、河道演化与湖泊成因

在大地构造位置上,武汉地区跨扬子准地台和秦岭褶皱系,襄樊-广济断裂为二者分界(湖北省地质调查院,2003罗小杰,2013). 新生代以来,武汉地区新构造运动(间隙性抬升与沉降)对沉积环境的控制作用显著. 古近纪时期,武汉中部及周边地区总体表现为沉降,发育陆相沉积. 新近纪-早更新世时期,武汉地区处于隆升状态,遭受剥蚀(罗小杰,2013). 对武汉地区全新世湖泊群形成分布有影响的主要是麻城-团风断裂、咸宁-灵乡断裂等. 其中,麻城-团风断裂是长期活动性断裂(湖北省地质调查院,2003),该断裂中更新世以来东升西降,垂直断距约为10 m(谢广林等,1993). 咸宁-灵乡断裂挽近期有继承性活动表现,南侧为低山丘陵地形,北侧为低丘岗,湖泊发育. 沙湖-湘阴断裂是一条规模较大的隐伏断裂,对武汉西南侧湖泊分布有影响,往往湖泊发育,潴水不散(湖北省地质调查院,2003). 中、晚更新世时期,本区出现了两个新的拗陷中心,一个在涨渡湖,一个在梁子湖(谢广林等,1993). 在以上断裂活动控制下,全新世初期的沉降运动为成湖提供了可能(徐瑞瑚等,1988),气候变化则促进了湖群发育(顾延生等,2018Liu et al.,2019). 因此,得益于地壳缓慢下降,全新世以来武汉地区湖泊群(如沟谷雍塞湖)广泛发育,许多湖泊呈沉溺状态,湖岬、湖湾迂回曲折,呈锯齿状,阶地直接濒临湖岸甚至延伸入湖内. 全新统常常超覆于上更新统之上,造成晚更新世5~10 m阶地前缘成为埋藏阶地(徐瑞瑚等,1988谢广林等,1993). 武汉地区现存大型湖泊中数量最多的一类湖泊即为沟谷雍塞湖,一些规模较大的湖泊如东湖、梁子湖、汤逊湖、童家湖、武湖、涨渡湖、南湖、墨水湖、南太子湖、北太子湖、严西湖、严东湖等均属于此类湖泊(李长安等,2022). 东湖就是一个典型的沟谷雍塞湖,其钻孔资料表明湖泊发育于早全新世(蔡述明和官子和,1979),成湖时代应是末次冰消期至全新世初期(李长安等,2022).

此外,由于新构造自西北向东南掀斜抬升作用(李长安,1998),长江和汉水等水系河道整体向南迁移(Zhu et al., 1998),使得江湖关系发生变化,影响了部分地区(如汉口、汉阳地区)湖泊沉积环境的连续性,湖泊沉积可能出现此消彼长态势,但长江南岸(如武昌地区)的沟谷壅塞湖(如东湖、梁子湖等)则呈稳定发育态势.

2 000多年来,汉水下游入江口几经变迁,历史时期汉水河口段的演变过程对汉口、汉阳地区的湖泊群形成、分布影响深刻(张修桂,1984赵艳和杜耘,1998). 唐和两宋时期,是汉水河口段从顺直河型演变为弯曲河型的一个过渡阶段,至今在河道两侧,还残留着许多自然裁弯所遗弃的牛轭湖痕迹. 由于曲流的发育,汉水入江口有明显的向南摆动的趋势,主要表现为曲流的发育,水流动力轴线的变动所引起的汉水入江口门的迁徙(张修桂,1984). 明成化年间,舵落口至郭茨口(郭师口)段裁弯取直后,迂回约40 km的弯道成为废弃河道,牯牛洲上下两段的汉水故道,地势低洼蓄水成湖,称后湖,后淤浅和肢解,形成今日汉口北部湖泊众多的低洼平原景观(赵艳和杜耘,1998). 与此同时,汉水龟山南分流由于汉水裁弯而断流,逐渐淤废为断续的牛轭湖,如潇湘湖、月湖港等,后因人为修筑堤防、围滩围湖垦殖,控制了水流,几乎完全消失(张修桂,1984),汉水逐渐固定在龟山北侧今南岸咀入江,南支故道则被填平为市,这种形势至今已有500多年历史(赵艳和杜耘,1998).

总之,由于长江、汉水河道极易受到洪水、裁弯取直、江心洲并岸等影响,导致武汉地区出现了河堤溃口湖(决口湖)、河间洼地湖、牛轭湖、河道遗迹湖(包括河道废弃湖与河道洲滩夹湖等)等,如青山的倒口湖为仅存的溃口湖,汉阳的夹河、武昌的沙湖、青菱湖均属于河道洲滩夹湖,汉口至东西湖地区为典型的河间洼地湖地形,历史时期曾经存在大型浅水湖泊(李长安等,2022),后由于血吸虫防治遭到大规模填埋而消失殆尽(图3). 唐宋时期,武昌一侧的江心洲东城洲已成靠岸边滩,原先长江右支汊河道演变为近日沙湖、白杨湖、青山西侧断续河湖(张修桂,1984). 因此,历史时期以来,在长期新构造掀斜抬升背景影响下,长江、汉水河道变迁与地貌过程对武汉地区湖泊成因演化影响深刻.

2.2 气候变化与湖泊演化

地质历史时期以来,长江中游地区气候波动十分显著,古水文气候变化对季风降水和全球气候变化响应敏感,东亚副热带西风急流、厄尔尼诺与南方涛动(ENSO)关联的副热带高压(WPSH)位置变化塑造了东亚季风环流格局及其降水分布,造就了长江中下游地区水文气候格局的非均质性和时空复杂性(Zhang et al.,2018Liu et al.,2019Xu et al.,2020). 2万年来,长江中游地区东亚夏季风演变及水文气候变化对流域湿地沉积、水资源分布及人类生产生活息息相关(顾延生等,2009Xie et al.,2013Huang et al.,2018Liu et al.,2019, 20202021).

由上可知,武汉地区湖泊的形成与河流地貌过程密切相关,沟谷壅塞湖是现存湖泊的主要类型,其形成演化与区域气候变化背景下的河海相互作用密切相关(李长安等,2022). 2万年来,气候变化对武汉地区湖泊形成演化的影响总体表现为3个阶段:(1)20~15 cal ka BP处于末次冰盛期(LGM),气候寒冷,海平面处于最低位置(杨怀仁等,1984顾延生等,2009),研究区Qp 2-3时期堆积的网纹红土和下蜀土岗地遭广泛侵蚀,形成低洼的侵蚀洼地,为湖盆形成期(蔡述明和官子和,1979李长安等,2021); (2)15.0~11.5 cal ka BP为末次冰消期,为武汉地区湖泊雏形期,由于温度升高,降水增加,全球海平面开始快速上升,海平面迅猛上升与河流侵蚀基准面的抬升导致研究河湖沉积环境发生根本性变化,该时期出现的异常湿润气候环境对神农架亚高山泥炭发育和江汉平原地区湖相沉积产生了重要影响(杨怀仁等,1984顾延生等,2009Zhang et al.,2018;Liu et al.,2019,2020). 特别是13 cal ka BP以来,神农架地区亚高山泥炭湿地沉积发育(Liu et al.,2019, 2021),江汉平原腹地由河流沉积环境向河湖交错的沉积环境转变(Gu et al.,2012),东湖地区湖相沉积层开始发育并覆盖于Qp 3下蜀土侵蚀洼地之上(蔡述明和官子和,1979李长安等,2021),而梁子湖的湖相沉积层直接覆盖于Qp 2-3红土岗地的侵蚀洼地之上(Lee et al., 2008),涨渡湖的河湖相沉积发育于Qp 3侵蚀洼地之上(杨青雄等,2018);(3)11.5 cal ka BP至今为湖泊形成演化期,全新世气候变化经历了多个阶段的冷暖、干湿变化,湖泊水位和沉积环境也敏感响应了阶段性的水文气候变化. 约3 cal ka BP以来,武汉地区整体为湖泊沉积兴盛期(刘建华等,2004;林晓等;2011;杨青雄等,2018).

2.3 近代人类活动与湖泊萎缩退化

武汉地区属于温暖多雨的亚热带季风气候,雨量丰富,气候暖热,可耕可渔,生活资料获得比较容易,宜于原始居民的生息,正是由于自然条件的优越性,历史时期以来,武汉地区人类生产与生活活动发展迅速. 作为张之洞推行洋务运动的重镇,武汉在清朝末期工业开始逐步发展,汉阳铁厂、湖北枪炮厂声名显赫. 新中国成立后,作为国家重点建设城市的武汉,一批批重大项目相继落户,武钢、武船、武重等武字头国有企业建成投产使武汉经济长期位居国内前四位.

近代以来,围湖、填湖是改变武汉市地貌景观的重要活动,其结果是湖泊大面积萎缩、破碎、消亡,东西湖的变迁就是个很有代表性的例子. 为了重现武汉地区近代湖泊演化过程,本文利用归一化水指数(normalized difference water index)对武汉地区(红色框区)近百年来11个时间点的湖泊水域面积进行了提取,获得不同时期湖泊面积变化分布图(图2),受人类活动阶段性影响,武汉地区近代湖泊演化表现为3个阶段(图3).

2.3.1 第I阶段(1927~1949AD):湖泊稳定存在期

清末张之洞任湖广总督时期,先后筑堤,围湖造田,奠定了武汉至今的城市发展轮廓. 清末至解放前,武汉因水而兴,成为继上海之后的全国第二个工商业大城市. 清道光二十年(1840),武汉三镇人口30万. 民国时期,武汉被称为东方的芝加哥,1928年人口达到85.43万,1935年达到128.73万,1946年人口达到101.87万(武汉地方志编纂委员会,1998). 1927~1949年,研究区内大小湖泊共38个,湖泊面积为389.1 km2左右,湖泊数量与面积在1949年以前均较为稳定,该时期研究区大湖众多,众多湖泊相互贯通,且江湖联系密切(图 2),旱涝发生频率较低(图 3).

2.3.2 第II阶段(1949~1978AD):大湖快速瓦解与萎缩期

1949年以后,武汉地区人口快速增长,由1949年的276.47万增长至1978年的548.29万,与此同时,武汉地区湖泊逐渐退化,众多大湖不断瓦解,面积萎缩,湖泊由大到小,个体碎片零星分布,其中汉口一带湖泊瓦解尤为显著,东西湖受到治理血吸虫的影响而填湖消失. 特别是1952年后,武汉地区湖泊在三次大规模的围垦运动中不断萎缩(Fang et al., 2005),尽管湖泊数量增至55个,但湖泊面积已锐减至259.6 km2,较1927年湖泊面积减少约33%. 1960年大东湖区域江湖之间联系被切断,东湖变成人为控制的内陆湖(图2e). 1973年后,人口快速增长至508.82万,武汉地区湖泊加速萎缩,研究区内湖泊面积减至149.1 km2,湖泊数量则增至88个. 此时,东西湖地区的大湖景观已基本消失,以涨渡湖、武湖、鲁湖、青山北湖为主的远城区大湖遭受严重蚕食,湖泊主体不断变小,湖泊碎片化日益严重(图2f).

综上,1949年后,众多大湖快速瓦解、萎缩,湖泊面积锐减,其中东西湖区域尤为明显,人口增加、生产生活活动加剧了围湖、填湖进程. 由于武汉地区湖泊数量、湖面(容)的锐减,使全市湖泊调蓄能力迅速下降,增加了洪涝、旱灾害的频度和影响范围,旱灾严重(图3). 同时,由于武钢、青山热电厂等的兴建,人口骤增,工厂废物及垃圾的抛填,使水面迅速减少,湖深不及建国初的一半,湖泊水体亦遭受污染.

2.3.3 第III阶段(1978年至今):湖泊缓慢萎缩与污染退化期

由上可知,武汉地区大规模的围垦湖泊运动直到上世纪70年代末期才被禁止. 此后,政府开始引导农民逐步调整用地结构,湖泊萎缩逐渐得到控制(黄进良,2001). 但1990年以来,武汉城市建设迎来高潮,沌口、东湖开发区和吴家山台商投资开发区等建设成为城市稳步发展的新动力,在城市建设影响下湖泊开始再次萎缩. 1983年,研究区内湖泊数量为76个,湖泊面积为152.08 km2表1). 1993年,研究区湖泊面积萎缩至137.66 km2,而湖泊数量为96个. 2003年以来,随着《武汉市湖泊保护条例》的颁布施行,湖泊侵占得到有效控制,武汉地区湖泊数量与面积均保持较稳定水平,2003年研究区湖泊面积为115.45 km2,2018年研究区内湖泊数量为86个,湖泊面积为113.70 km2. 与1973年相比,武汉近50年的发展中,四分之一的湖泊面积已完全消失,消失面积达258 km2表1). 以东湖为例,作为武汉城区最大的城中湖,原为敞水湖泊,与沙湖相连,湖水紧贴青山江边,与长江相通,受长江水位涨落所制约. 清末以来随着余家湖的淤没和1958年青山武丰闸建成,东湖由天然湖泊变成为人工控制的城市内陆水系,人为活动对东湖影响日益剧增. 1927年至今,东湖面积从36.55 km2减少至29.61 km2. 其中,建国后至20世纪70年代,东湖萎缩最为迅速. 此后,东湖进入一个缓慢的萎缩期和污染退化阶段. 20世纪50年代中后期东湖周边建设的一批国家重点企业的工业废水及生活污水排放对水生植物群落结构产生了一定影响,特别是20世纪80年代以来,生活污水的大量排放导致湖泊水体处于快速富营养化,湖泊生态系退化、水质恶化,由此产生了一系列生态与环境问题(顾延生等,2008a).

丰富的水资源本是“百湖之市”武汉得天独厚的条件,但却使武汉陷入了“优于水而忧于水”的尴尬境地(汪常青等,2004). 近百年来,由于武汉地区湖泊数量、湖面(容)的锐减,改变了区域水分蒸发和降雨等,诱导了极端的灾害性天气,加剧了城市热岛效应(汪常青等,2004),旱洪涝灾害呈同步上升趋势(图3). 近50年来,由于武汉地区经济高速发展,生产和生活排污、流域覆盖改变和水产养殖等人类活动导致武汉地区部分湖泊重金属污染(乔胜英等,2005段雪梅等,2007)和富营养化情况严重(顾延生等,2008a2008bQin et al.,2009Chen et al.,2022). 据2018年武汉市水资源公报显示:武汉市79个主要湖泊中水质达Ⅱ类的1个,水质为Ⅲ类的7个,水质为Ⅳ类的29个,水质为Ⅴ类的19个,水质为劣Ⅴ类的19个;轻度中营养湖泊10个,轻度富营养湖泊42个,中度富营养湖泊22个,5个湖泊为重度富营养状态(武汉市生态环境局,201220132014武汉市水务局,201620172018). 值得一提的是,2016年以来,武汉市人民政府坚持生态优先原则,全面扎实落实“湖长制”,拆除湖泊渔业“三网”(围网、拦网、网箱),全面推行生态养殖模式,为后期湖泊生态环境修复与治理创造了必要条件.

总之,武汉地区湖泊萎缩与污染带来的生态退化与环境问题令人担忧,湖泊的萎缩、衰退引起生态环境恶化,它们反作用于城市生态安全,带来诸多不良影响和损失. 因此,反思人湖关系,建立良性的人湖关系显得尤为重要,才能防患于未然(赵艳和杜耘,1998顾延生等,2008a2008bChen et al.,2022).

3 谈武汉创建“国际湿地城市”、打造“世界湿地之都

长江流域有三大国家级城市群,即长江三角洲城市群(上海为首)、中游城市群(武汉为首)和上游成渝城市群. 三大城市群的绿色发展是建设美丽长江的必要条件和亮点. 长江经济带发展与“一带一路”建设和京津冀协同发展一起被党中央、国务院确立为三大发展战略. 习近平同志要求把修复长江生态环境摆在压倒性位置,共抓大保护,不搞大开发. 为了实现这一国家目标,武汉应该敢为人先、独树一帜,尽快发挥带头羊作用. 在国内一些城市纷纷申请加入国际湿地城市之际,武汉应该超越这个目标,充分发挥自身湖泊湿地的资源优势,建成“世界湿地之都”,才能实现跨越式发展,为把长江建成“世界大河之样板”发挥典范作用.

武汉地区近百年来湖泊演化历史表明,湖泊面积锐减、生态退化等问题已成为制约武汉城市快速发展的短板,与湖泊相关的宝贵生态资源的消失关乎城市生态安全问题. 为了更好创建“国际湿地城市”,武汉还需继续发力,进一步加大湿地生态保护和修复力度,建立人、城市与湖泊湿地共生共融的武汉模式. 在当前长江大保护和武汉城市发展转型的关键时期,武汉市应努力创建好“国际湿地城市”,全力打造“世界湿地之都”,为了尽快实现由“国际湿地城市”向“世界湿地之都”的跨越式发展,亟需顶层设计、完善湖泊生态保护、治理、管理与评价体系.

3.1 统筹规划山水林田湖草保护体系

在湖泊生态环境保护保护方面,应充分吸收流域生态学思想,才能全面实现流域生态保护. 首先,要控制湖岸三线(建筑控制红线、绿化控制绿线、水域保护蓝线),实现从湖面保护向湖岸保护、流域保护拓展. 着力建设湖岸缓冲带、河流入湖交换带. 改变以往统一固化湖岸、湖堤建设的单一工程景观,还湖岸自然地貌、生境多样性和生态多样性景观. 其次,精准定位各类湖泊的服务功能及区划,结合武汉城市规划,开展主要湖区生态服务功能价值评估,明确主要湖区(城区、城郊、郊区)功能区划与定位. 再次,严格管控入湖污染、养殖、旅游、围湖垦殖、水利工程等,推行全域湖泊定期监测、调查、评价,建立湖泊持久档案与科学管理机制. 最后,在湖泊环境评价方面,需从单一水质评价向水生态完整性评价转变,整合物理栖息地、环境水质和生物组合特征形成综合评价指数来反映水生态系统健康状况,是流域水生态系统健康管理的重要手段.

3.2 污染、退化湖泊水体环境治理与生态恢复

抢救武汉湖泊资源,污染、退化湖泊水体生态环境改善及修复不容懈怠,让污染、退化湖泊早日恢复健康生态系统是当前最为关键的任务,也是建设“世界湿地之都”的先决. 在污染、退化湖泊水体环境治理方面,需要把工程措施和生态治理充分结合. 首先,需要实施污染源、营养盐等输入的顶端严格控制,对污染水体进行有序的净化与治理. 其次,要有序进行相关的生态恢复工程,如恢复或重建环湖湿地保护带、恢复或重建入湖河流的河口湿地系统、湖岸带生态建设等. 最后,在恢复水生生态系统恢复的过程中要求重建干扰前的物理条件,需要借鉴第四纪古湖沼学调查的湖泊自然本底信息,参考湖泊底泥中保存种子库和孢粉库资源,调整水和土壤中的化学条件,再植水体中的植物、动物和微生物群落.

3.3 建立湖泊健康管理的武汉范式

首先,在持久湖泊健康档案与科学管理机制方面,需杜绝急功近利的短视行为,推行目标湖泊定期监测、调查、评价系统,建立主要湖泊生态系统健康档案库. 其次,设立全民爱湖日,推行湖长制和干部问责制,建立激励机制,鼓励公众、社会团体等参与湖泊生态保护与宣传,政府、学校和科研院所等是推动“全民爱湖、全民护湖”主要力量. 再次,尊重湖泊形成演化的自然客观规律,需充分考虑中心城区至郊区湖泊在历史条件、人为干扰强度、演化趋势等方面的差异性(Chen et al.,2022),实现湖泊资源合理开发利用与保护并举,使湖泊资源充分发挥作用. 最后,需充分关注全球变化如温度、降水、酸雨、生物入侵等对湖泊生态系统的影响,掌握湖泊演化的现状与趋势.

4 结论

2022年,武汉顺利进入第二批“国际湿地城市”名单,为了更好地建设“国际湿地城市”,需全面了解武汉地区湖泊形成演化历史和现状,才能有针对性提出湖泊生态保护与修复的战略规划. 为此,本文从地质构造、河道演化、气候变化与人类活动对湖泊形成演化的影响方面全面阐述了武汉地区湖泊演化历史、现状及未来保护战略规划,主要取得以下认识:

(1)第四纪以来的新构造运动如沉降与坳陷为成湖创造了条件,末次冰消期以来的气候暖湿变化促进了研究区湖群的兴盛,特别是研究区主要湖泊类型沟谷雍塞湖群的发育.

(2)在第四纪新构造掀斜抬升背景影响下,历史时期以来,汉水下游河口段河道演化与地貌过程对汉口、汉阳地区的河间洼地湖、牛轭湖、河道遗迹湖等湖泊成因演化影响深刻.

(3)近代以来,增强的人类活动带来武汉地区湖泊快速萎缩、污染与生态退化问题,旱涝灾害加剧,深刻反思人湖关系,建立和谐共生的人湖关系显得尤为重要.

(4)在创建“国际湿地城市”的同时,武汉应该超越这个目标,充分发挥自身湖泊湿地的资源优势,建成“世界湿地之都”,提升国际地位.

总之,本文以武汉创建“国际湿地城市”、打造“世界湿地之都”为抓手,分析武汉湖泊生态保护的瓶颈,建议强化湖泊生态环境保护、治理与管理体系,加强顶层设计,实现跨越式发展. 本文研究结果不仅为武汉打造“世界湿地之都”提供佐证,且为深入实施长江大保护战略与武汉高质量发展提供了决策参考.

参考文献

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中国工程科技发展战略湖北研究院咨询研究项目(KZ19Z5006)

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