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珠江三角洲农业生态环境的研究
农业生态专题组
珠江三角洲镶嵌于我省中南部的南海之滨,是我国著名的河口三角洲之一。其范围主要是指三水思贤滘、东江石龙、潭江新会以下的广大地区,面积约一万平方千米,农田814万亩,盛产水稻、甘蔗、蚕桑、香蕉、荔枝、龙眼,四大家鱼、以及鹅、鸭、生猪等。种植业及养殖业十分发达,是我省主要农产品的商品生产基地。在自然条件、社会经济条件和科学技术的作用下,已逐渐形成了一个比较合理的农业生态环境。然而,随着工农业生产的发展,在开发、利用珠江三角洲资源的过程中,人们认识自然规律的变化也有一个过程,因而在某些方面曾出现违背自然规律的现象,妨碍了农业生产的发展。
目前,世界上某些发达的国家,用生态学的观点来研究农业生态环境,并指导农业生产,获得了较大的突破,引起了世界各国的关注。本文拟从这观点出发,对珠江三角洲的农业生态环境进行一些探讨。
1 珠江三角洲生态环境的天然优势
珠江三角洲享誉着自然条件的优越,农业资源丰富,是有名的“鱼米之乡”。经劳动人民长期开发、利用、改造,使它在我省整个国民经济发展中,占有举足轻重的地位。
1.1 水量充裕、热量丰沛
珠江三角洲位于北纬21°31'~23°10',东经112°45'~113°50'之间,受海洋性季风的影响,属南亚热带海洋季风气候,年雨量为1600毫米左右,且多集中于夏季。从数量上看,本区多年平均降水总量为588亿立方米,河川径流量298亿立方米,上游过境的来水达2943亿立方米。此外,地下也赋存有丰富的水量,分布于三角洲的北缘、埋藏于第四纪地层以下的岩溶水,单井涌水量可达1000吨/日。天然水资源非常充足。年平均温度为21℃左右,活动积温6500~7500℃之间,一月份平均气温12℃以上,没有严寒天气,个别年份冬季虽然出现霜冻,局部最低温度低于0℃,但也仅有1-2天的时间。年日照时数为2000小时,一年四季分布比较均匀。珠江三角洲的水、温、热、光条件都相当好,适宜一年多造种植,有利于水稻、甘蔗、香蕉、荔枝、木瓜等喜温作物的生长,出产驰名中外的岭南佳果。
1.2 土壤肥沃、泥层深厚
珠江三角洲的沙田是由西江、北江、东江的泥沙冲积而成,也是全新世几经海进、海退作用形成的海陆交互相沉积,其土层厚度达20-40多米。由于上游来的径流量大,泥沙总量多,沉积成土年限短,泥土含盐分低,围垦后便成为含盐量低的油泥田。同时,上游来的泥沙混杂有丰富的陆上动植物遗体,它们不断地被流水带至河口湾内,海水退缩时,泥沙大量沉积,把动植物残体一起掩埋,形成与空气隔絶的还原环境,年复一年地沉积,含有大量生物遗体的有机质淤泥逐渐生成。根据前人研究,生物有机质在还原条件下分解成甲烷和铵,即成“肥水”,然后,在土层自重作用下,含铵水向下部潜移和聚集,渐渐成为有价值的“储肥层”。据估计,每年约有60万吨的生物有机质进入珠江三角洲,富含有机质的泥沙也有“西江麸”之称。
1.3 滩涂绵延、潮间带宽广
珠江是我国南亚热带最大的河流,流域面积45.3万平方千米,年径流总量为3412亿立方米,均为黄河的7倍,平均流量为1100立方/秒,多年平均含沙量为0.126~0.344千克/米3,多年平均输沙量为8544万吨,这就使珠江三角洲有可能形成大面积的淤泥质滩涂,并不断向外延伸。据70年代中期测算,珠江三角洲平均每年向外伸展100米,每年增长可垦滩涂为1.3-1.7万亩,其中:虎跳门至鸡啼门一带每年伸展80米,现有滩地13万亩;磨刀门至鸡啼门地区,每年伸展100米,白藤堵海后,沉积速度加快,每年延伸达160米,现有滩地26万亩;大横琴、小横琴地区,现有滩地6万亩;横门到金星门地区现有滩地12.5万亩;万顷沙地区每年伸展100米,现有滩地9万亩。以上地区共有滩地66.5万亩。本区的滩涂土壤含有丰富的有机质,含有各种农作物所需的主要常量元素和微量元素。这里虽然受潮汐作用,但是,由于雨量充沛,径流量大,使滩涂含盐份较低,可以逐步进行合理围垦。解放后,已围垦投产的有30多万亩,占全省围垦面积130万亩的四分之一。据统计,每年可提供粮食1750万千克,甘蔗62.5万千克,莲藕、香蕉1750万千克,塘鱼1315万千克,农业年产值达9500万元。
珠江三角洲海岸的潮间带,坡度小,受径流、潮流、波浪三者共同作用,为水生生物提供了丰富的养分,使它成为高生物量的区域。带内多长红树林和草,适于浮游生物生长,这里地形破碎,又适于鱼类、贝类栖息,因此,带内的平均生物量达1204.24 g/m2,平均栖息密度为881.4个/m2,尤其是软体动物,平均生物量为878.98 g/m2,占总生物量的72.98%。可见珠江三角洲是水生生物生长的优良地带,有利于发展海水养殖。潮间带往外至水深2米的地带,宽度为200-300米不等,这种浅滩有50多万亩,它和潮间带一样,也是发展养殖业的好地方。
1.4 水道四通八达,河沟纵横交错
珠江三角洲河网、汊道之多全国有名。现有较大的汊河近百条,总长1330多千米。珠江是我国第四大河流,在水上交通和农业灌溉上则仅次于长江,堪称“黄金水道”。
本区的自然条件得天独厚,但也存在下列不利因素:
(1)乾旱与咸潮
本区冬季雨量少,若春天雨季迟来,便会出现春旱。此时径流量减少,咸潮上涌,水质変咸(含盐量3‰以上),无法引灌,影响春耕,常年受威胁面积为70万亩。最旱的1955年,受威胁面积达138万亩。咸季一般在1-3月,有时可迟至4-5月。
(2)台风与暴潮
大风大浪加暴雨,潮水上涌,侵袭堤防和农田,往往使作物为草,庐舍为圩。据历年不完全记载,1848-1949年,台风登陆60次,大部分形成台风暴潮。解放后台风登陆40次,形成暴潮的有10多次,最大增水为2.62米,(泗盛围)。1964年连续三次遭受台风暴潮袭击,共崩堤130多条,受淹农田256万亩。1974年10月23号台风造成崩堤280处,受淹农田214万亩。过去台风暴潮灾害最严重的泥湾门口一带,自白藤堵海后则基本上没有较大的灾情。
(3)洪水和内涝
区内大部分地势低平,每到汛期常受到洪水和内涝之害。特别是解放前,堤围低矮破烂,常闹水灾。洪患以广州、顺德、江门一线以北最甚。1915年,西、北两江同时发生特大洪水,并与大潮遭遇,三角洲北部许多地方都受浸,广州市水浸7天方退,低地水深4米,损失奇重。较大的洪水一般每年有五次,即“头造水”(农历三月),“四月八水”(农历四月),“龙舟水”(农历五月),“幕仙水”(农历八月)和“中秋水”(农历八月)。其中龙舟水威胁较大,若加上大潮顶托,影响更甚。汛期中,雨水多,暴雨多(最大暴雨24小时可达600毫米),江河水位涌高,围内雨水无法外排,造成内涝。如泥湾门一带常年积水内涝面积为14万亩,围田高程多在-0.1-0.6米之间,加上联围过大,排水滞慢,涝期持久,常致作物歉收。
(4)寒露风与低温阴雨
寒露风多发生在台风季节推迟和冷空气南下提早的年分,以十月上旬机率最多,占三分之二。此时正是晚稲杨花期,如果冷空气与台风相继而来,大风伴暴雨,或阴雨连绵,日照短缺,则受害加剧。据不完全统计,解放后30年一共受害11次,其中,严重年份6次,致使作物歉收。
2 珠江三角洲生态环境的开发及改造
珠江三角洲自然条件得天独厚,地理位置优越,交通方便,适宜人类活动和生存,使其逐渐发展成为工农业经济相当发达的地区。据历史记载,早在公元前三世纪,秦末汉初期间,已有大量耕沙围垦的农业活动。劳动人民利用了这块河汊阡陌、洪潮交汇、滩涂连绵的土地,经过不断改造、试验,总结了大量开发和改造珠江三角洲的经验。其中,富有特色而又成功的有:围垦扩大耕地面积、联围筑闸防洪排涝、潮排潮灌引淡冲咸、犁冬入泥消灭虫害、桑基鱼塘发展多种经营、海水养殖向海索宝、利用水路交通繁荣市场等。
2.1 围垦、联围筑闸、潮排潮灌
自南宋偏安江南、大量居民移入珠江流域烧山开畲田以后,使南方的水土流失加重,上来的水沙排泄受影响,加速下游淤积,汛期洪患增多,故珠江三角洲的农民利用筑堤围防洪,让泥沙积于堤外,并推移于河口,使河口洲滩、浅滩发育。随着移民源源不断,耕地面积远难适应,人们便想到向海要地,从而进行抛石→种草→人工围垦,加速成田。从沙坦、滩涂到围田种植,可以分成五个阶段:鱼游→橹迫→鹤立→草埗→围田。前三个阶段为自然形成过程,后二个阶段是人工改造过程。一般在水深0.5米左右时进行围垦,让潮流把淤泥引入围内加厚土层,或人工喷灌泥浆。围垦后,一般先种莲藕,1-2年后种上甘蔗,以后种水稻、香蕉等作物,部分低洼地则可改成蔗(桑)基鱼塘。
为了更好地解决洪涝、渍、咸等问题而把若干小围联成大围。例如西江、北江三角洲原有堤围近万条,解放后联成250多条江海堤围。联成万亩以上的大围一般可扺御10~20年一遇的洪水,尤其是近年海堤石堤化建设的发展,部分堤围可扺御10级台风引起的暴涨水位。
潮排潮灌是珠江三角洲的农业生产措施之一。它通过水闸(窦)来控制,而水闸则依潮型、潮历时、潮差、日、月变化及汛期江河水位来设计。由于各田面高程不一,因此不同类型的围田还要增设若干工程措施。例如低沙田,田面高-0.8-0.2,每月可自流潮灌20多天,部分因高程太高,不能自流者,需采用电动灌溉;高沙田,高程大于0.7米,潮灌12天,不能自流者亦用电灌;中沙田,田面高程介乎于两者之间,能全部自流排灌。
2.2 桑基(蔗基)鱼塘
桑基鱼塘是合理利用土地、发掘土地潜力的好形式,对保持生态系统的平衡有重要意义。即塘基植桑,桑叶养蚕,塘内养鱼,蚕沙喂鱼,鱼粪肥塘,塘泥肥桑,而人则鱼桑蚕三者兼有之。这是劳动人民改造三角洲的结晶。公元九世纪左右,三角洲便有鱼塘。开始时,大都在低洼处挖土垒基,基上种蕉、荔枝等果树。十六世纪后,因为养蚕业的兴起和发展,塘基改种桑树,发展养蚕,幷发现蚕沙喂鱼有增产效果,渐成桑基鱼塘。当时,九江、西樵大同等处十分盛行,逐步向南发展。到1866年以后,随着国际市场丝业的兴盛,新的缫丝工业在三角洲应时而起,桑基鱼塘也大大发展,并集中于顺德等县。
2.3 犁冬晒白与入泥
沙田区冬季上游径流减少,咸水上溯,缺少淡水灌溉,农民把田犁翻,让太阳晒,晒死害虫,或在气温降低时使潜伏在土里的害虫冻死。此外,在冬闲季节,用小艇在河汊挖泥上田,既浚深河汊便于排水和运输,又增加土地肥力,增厚土层,加高田面,降低地下水位。
2.4 海水养殖
珠江三角洲各河汊水质养分丰富,咸淡适中,饵料丰富,种类繁多,淤泥质海涂比较平坦,适于海水生物活动和繁殖。本区是我省的海水养殖基地之一,其产量、出口量和内销量均占全省首位,尤以沙井蚝颇具盛名。另外,珠海唐家湾——香洲湾,湾仔的横琴岛十字门和三灶岛——南水岛等地的养蚝业也相当发达;台山赤溪沿岸是鱼、虾、蚝的养殖基地,高栏列岛也是虾、蟹、贝、蚝的养殖基地。因此,海水养殖大有发展前途。
3 珠江三角洲生态平衡的现状
地球上任何一种成分,虽然各自具有一定的相对独立性,但也并不是孤立的,而是与其他成分相互依存,并在相互竞争中发展着。人类进入了珠江三角洲后,在几千年的历史中,正是在适应、竞争和改进的过程中生活、生存和发展的。目前,珠江三角洲生态平衡的最大特点是,人与环境相互之间并未全部适应,生物与环境之间也存在一定矛盾。随着工农业的发展、人口的不断增加、经济特区的建立、南海石油的开发、以及外贸出口量的增加等,对本区多种资源的开发利用将会提出更高的要求,生态环境也将出现新的矛盾。
从总体来看,过去缺乏一个综合性的开发规划,一些措施又忽视了自然生态的规律,因而在一定程度上损害了珠江三角洲的天然优势,阻碍了农业生产的发展,其中较突出的问题有:
3.1 水产资源受破坏
珠江口及其附近浅海,过去鱼产极为丰富。如群体大的篮圆鲹(地鱼),每年12月至翌年4月回游珠江口外,形成万山鱼讯,60年代产量达25000吨;梅童鱼(黄皮)和鲚鱼(马鲚)则是珠江口咸淡水交界水域中捕获量最大的两种鱼,50-60年代,佛山地区年收购量达12500吨;内伶仃一带的狼虾虎鱼(鱼乃鱼),60年代仅珠海市的收购量就达3000吨(这种鱼栖息在底层泥沙中,游泳能力弱,活动范围小,最怕污染);经济价值较高的对虾,50~60年代收购量达10000多吨;青蟹50年代仅台山县便可收购150多吨。然而,水域生态环境的恶化,上述鱼类已大大减产。珠江口某些名贵鱼类,如代鳓(曹白)、马鲛、马友、鲥鱼(三黎)和降海的日本鳗鲡(风鳝)更为少见。生长在咸淡水消长地带,附于岩礁上的牡蛎(蚝),50年代在伶仃洋河口附近的县市,收购量达5000吨以上。近年来两次出现大量死蚝,产量大为减少,1981年全省产量为3000吨,比1957年75吨减少了4500吨。
3.2 农田生态环境污染日趋恶化
近年来,由于緑肥种植面积减少、过量施用化肥以及不合理的种植结构,使土壤有机质含量降低,土质恶化。某些联围过大的地方排灌不畅,围内废水排放不出,有机质也不能得到补充。个别地方工业废水毫无节制地排入河涌,改变了原来的河水成分,加重围内河水和农田的污染程度。大规模放养群鸭,对消灭水稻害虫有积极作用。据统计,平均每亩放养30只鸭,便可抑制虫害。然而,由于河蚬、小鱼、小虾减少,养鸭也减少,所以既不利于杀虫,也减少了副食供应。目前,杀虫只靠农药,但农药也毒杀鱼类,反而加重环境的污染。
3.3 航道淤积变浅
据测算,近年来从上游流入河口的泥沙年平均达6163万立方米,其中淤积于口门河道的占4412万立方米,自60年代后,上游来沙显着增加(1960~1963年,西江马口平均含沙量0.215千克/立方米,1970年增至0.332千克/立方米),同时,海滩不断围垦,排沙能力减弱,使河口的机械沉积和絮凝作用加快,因而淤积加速。例如鸡啼门外的拦门沙,十年间增长4千米,两侧沙咀和沙坦也淤长和淤高,原来畅通无阻的南水圩航道被淤浅,只有大潮时才能勉强通航。
造成上述问题的原因是多方面和综合性的,除了水、沙等自然因素外,还有工业、水利工程等人类活动的因素,而后者的效应更快且更显着:
(1)“三废”污染
城市工业的发展使三废排放增加。广州、佛山、江门、中山、东莞等地的“三废”管理不善,使珠江河水挟带大量污染物进入本区。其中化肥、火电、造纸、冶炼、制糖、石化等六大行业,占排污量的95%以上;石油、氯化物、砷、酚、锌、铅、铜、铬、锡、汞、丙体六六六、1605等污染物,在一些河涌和岸段已超过国际卫生组织规定的标准。据有关单位监测,1976年珠江口海区的海水平均含油量为0.046 ppm,到1982年时增至0.102 ppm,增加了一倍多,超过了国家规定的渔业用水标准(0.05 ppm)。有些河段含油量达到使幼鱼致死的浓度。另外,农田排出大量高毒化学农药,也是造成水质污染的重要原因。据估算,80年代农药用量是60年代的三倍,且60%是残留时间长、有剧毒的有机氯农药。因此,水域生态环境恶化,鱼场污染,使珠江口鱼场不断外移,水产资源减少。据南海水产研究所调查,去年珠江口海区已见不到棘皮动物的踪迹。
(2)联围过大和筑闸太多
大联围后,若不改进灌溉系统,必然加重围内积水,排水时间缩短,水质污染,有机质减少,鱼、虾减产和虫害增多,农药用量增大,而导致农业生态环境的恶性循环。此外,围内河涌水流减弱,使围内沉积加重;围外河道水流加强,部分河段流速加大,冲刷加深。如江新联围建成前,洪水期西江水位比银洲湖高,江门水道流速高达2米/秒,以冲刷为主,航道通畅;联围后,受江门北街水闸的控制,江门水道流量减少,比降减低,流速减弱,致使江门市长堤以下沉积淤泥厚达1米,航道受淤。而另一些干流,则由于强干弱支,洪季流速大,睦洲河道的河段每年竟加宽3-4米,冲深2-3米,常发生塌岸现象。
(3)过早过大的滩涂围垦
过早、过大的滩涂围垦,既无法耕作,河岸的红树林又被毁,使鱼、虾、蟹、贝等失去适宜的生长条件。如崖门口附近一个围垦区,原规划围田12万亩,由于水深太大,围了三万亩后,发现尚不宜围垦,只能改种水草,造田未成,却破坏了二千多亩蚝田,其他水产也随之减少。同时,在深水区抛石围垦,使潮流减弱,淤积加快,妨碍航道。
(4)缺乏全面考虑的巨型堵海工程或水利工程
白藤堵海工程将泥湾门口堵塞,其东堤长4050米,西堤长1670米,使水道改由鸡啼门出海,虽然达到了防咸、防潮和防台风的目的,但却使水道延长16千米,门口缩窄,排洪不易。原泥湾门口堵塞成一个32平方千米的大湖,涨潮时,潮水先蓄满湖内再上溯,退潮或排洪时,也先滞留湖内才下泄,改变了泥湾门的水文状况,造成下列后果:①高潮偏低,低潮偏高,下游高潮偏低最大达20 cm,低潮偏高最大达50 cm,使40多万亩农田的自流排灌受影响;②洪水要经白藤湖才能排走,使上游排洪时间延长,加上低潮偏高,内涝渍水不易排出,渍水农田达22万亩,比堵海前扩大了17万亩,且延长了涝渍时间;③引起三角洲下游不少河道流量重新分配,咸水界线和泥沙冲淤也发生变化,各种鱼类、贝类的生长环境也随之而变,不利于渔业生产。1975年经河湖分家后,水文状况才逐渐恢复,排灌和渍水也有好转,所以应总结经验教训。
(5)酷鱼滥捕
一些渔民不按国家规定,用高马力机动船密网多次往返滥捕,刬絶鱼种,赶走鱼群。在鱼讯或鱼类回流产卵期间,毫无节制地捕鱼,也影响水产资源的平衡。
4 珠江三角洲农业生态系统平衡的建造
珠江三角洲自然条件优越,当地人民又具有丰富的开发经验,这是建造农业生态系统平衡的有利条件和基础,只要从全局出发,相互配合,合理规划,统一安排,那么,农业生态系统便能逐渐恢复平衡和发展。为此,提出如下建议:
4.1 根据自然条件和农业的历史发展过程,将三角洲划分为六个农业规划区
(1)桑基——鱼塘区
以顺德为中心,包括南海、中山、斗门和新会的一部分,以发展桑蚕和塘鱼生产为主。
(2)水稻田区
以滨海沙田区为主,包含一部分新围垦的滩涂地区,但其面积不宜过大,主要是改良稻种,改进自动排灌系统,提高单位面积产量。
(3)经济作物区
主要分布在南海、番禺、中山、顺德以及新会、斗门的一部分,以种植甘蔗为主。
(4)果树作物区
宜在丘陵地和围田四周种植,主要发展荔枝、龙眼、香蕉等亚热带名贵果品。
(5)海水养殖区
在沿岸浅海区,发展蚝、虾、蟹等养殖及网箱养鱼,同时开发海边鱼塘,大量养殖各类海产品。
(6)海草种植区 结合围垦和护堤,在沿海滩涂大量种植水草。
4.2 合理利用河汊作为农副产品运输航道
珠江三角洲水道纵横,河汊千百,水位涨落交替,水流时分时合,乃是天然的交通航道,以往当地农民经常以它来运输农副产品及生产资料。但由于联围筑闸、水道淤积以及船艇落后等原因,尚未能适应现今发展需要。今后,除联围筑闸时应全面考虑和疏浚河道外,在发展船艇方面也要注意数量和质量,围内以小型动力艇为主,围外则以大船为宜,提高水道的运输能力。
4.3 全面改进现有排灌系统
由于三角洲自然变化和人类生产活动的不断影响,传入三角洲河汊的潮波已逐渐发生变形,潮水位有较大的变化,加上现有的排灌系统又比较残旧,许多地方已不能自流排灌,既排不尽,又灌不满,不但灌溉水量不足,且会造成严重污染。应组织有关专家进行综合调查和研究,改进现有联围筑闸方式和排灌系统。
4.4 有计划地人为地加快滩地淤积,扩大围垦面积
三角洲西部沿海一带,由于水流动力条件的改变和来沙渐增,造成大量沉积,平均每年向外伸延70-100米。为了扩大围垦面积,应有计划地按水流动态进行堤坝建筑,种植水草和红树林,加快沉积速度,同时注意航道交通和浅海水生生物生态环境的平衡问题。
4.5 大力而有计划地种植以防灾和用材为目的的各种防护林
现时三角洲植被不少已被破坏,应有计划地种植大量防护林,并注意选择种植适生的用材林,特别是沿海地带,更要考虑种植生长速度快的防护林,以便尽快减少自然灾害的破坏。
4.6 利用现有水域,重新部署水产养殖业
珠江河口及沿海一带,水域广阔,渔场众多,渔产丰富,但由于三角洲的不断外伸和人类活动的影响,使浅海环境不断发生变化。应因地制宜,作好水产养殖规划,改进养殖方法,提高渔业产量。
4.7 吸收外资,改进农业生产手段,提高产量,为大中城市提供生产原料和生活资料
应积极吸收外资,引进养蚕、养鱼、海产养殖和捕捞、三鸟饲养、甘蔗和果树种植及其各类农林牧渔产品深加工等方面的先进技术和设备,并强化相应的研究机构使其得到迅速发展,以便为大中城市工业提供充足的生产原料,为人民提供丰富的生活资料。
4.8 努力恢复和发展农业生态环境的平衡
(1)建立省一级生态平衡问题的权力机构,同时加强或健全其他环境保护的组织机构。
(2)坚决贯彻国家的环境保护法,开展环境监测,处理老污染,防止新污染。
(3)有组织有计划地开展生态系统平衡的研究,目前着重研究:
1)开展本区生态本底状况的调查;
2)加强高效低毒农药的研究;
3)开展影响本区生态的自然因素与河口区生态环境演变的研究;
4)研究人类活动对生态平衡的影响;
5)开展珠江河口生态系统能流与种群结构研究。
△课题主持人:沈灿燊(中山大学副教授)
参加者:卢如秀(中山大学讲师)
叶锦超(中山大学讲师)
辜质通(广东省科技情报研究所助理研究员)
(原载:调整珠江三角洲农业结构和布局研究专题论文,1985。)