第三节 洞庭湖湿地围垦利用
一 洞庭湖湿地围垦利用与经济发展
围垦利用是指环洞庭湖湿地区域居民选择有利的湖泊滩地,围湖建圩筑垸辟为农田,[35]围湖养鱼、围湖用地等也属于围垦利用范畴。环洞庭湖湿地区域由湿地水体、滨湖平原以及散布在滨湖平原上的丘陵和零散岗地组成,湿地土壤肥沃,加之湖区雨量充沛,环洞庭湖湿地区域的先民筑起狭长的土埂,形成“障”,即可引水导流,进而开始早期的围田以种植粮食作物,环洞庭湖湿地区域成为世界上最早种植粮食作物的地区之一。春秋时期,楚人吸收环洞庭湖湿地区域原住民的生产经验,大量进行水稻生产。人口的增殖取决于社会安定和经济发展,社会经济发展受限于自然条件,洞庭湖湿地环湖层状地貌结构,使得湿地中部低洼、四周递增,易涝,地下水位高,土质黏重。因此,新石器时代及商周时期的环洞庭湖湿地区域,人口密集于丘冈高阜地区,湖区人口发展有限,在农业生产工具、劳动力资源供给有限的社会条件下,涂泥地表,“草夭木乔”,增大了垦辟的难度,因此,尽管这个时期出现了围垦洞庭湖湿地水面来获得肥沃的土壤资源的生产活动,但仍处于低落状态。秦汉时期,环洞庭湖湿地区域封建庄园经济和土地所有制发展水平不及人口密集的中原地区,环洞庭湖湿地区域的河网平原沼泽潮湿的自然环境也不利于环洞庭湖湿地区域先民开发,但生产工具获得一定进步,围田仍取得了一定的发展,环洞庭湖湿地区域先民修筑“堰”来遏土蓄水,修筑“陂”发展生产,围垦种植的作物不限于粮食作物,还出现了经济作物。汉晋时期,环洞庭湖湿地区域围垦初具规模。[36]
人口密度与经济发展存在复杂的内在关联。有研究者指出,随着人口数量的增长及人口密度的持续增大,人们对物资的需求日趋旺盛,资源的压力也将持续增大,进一步开发利用自然资源就成为必然。[37]汉朝末年,受战乱影响,北民南移成为战乱人口迁移的主流,从而出现了洞庭湖区第一次大规模人口迁入,魏晋南北朝时期许多流民迁移至环洞庭湖湿地区域。南北方人口异动影响了原有的农业经济格局。南方人口增加,一方面提高了农业生产劳动力基数,另一方面获得了先进的农业生产技术和管理经验,迅速改变了环洞庭湖湿地区域“火耕水耨”的粗放农业结构。
唐朝时期,湖区人口增长迅速。贞观十三年(639)和天宝元年(742)的人口数量及人口密度比较分析结果表明,[38]环洞庭湖湿地区域澧州、郎州、潭州和岳州四州总人口数量和人口密度分别增长了303.46%和302.02%,[39]其中,潭州在天宝年间的人口密度为每平方千米5.3人,相比西晋时期增长了约3.8倍。环洞庭湖湿地区域人口数量的增加与人口密度的提高,改变了原有劳动力与自然资源的配置关系,加重了土地资源承载压力,在封建社会传统农业生产水平较低的情况下,在水土资源丰富的湖区进行围垦以增加耕地面积来提高粮食产量成为优选路径,环洞庭湖湿地区域筑堤围垸垦殖取得较快发展。北魏时期,洞庭湖区已经开始全面筑堤围垦,并由滨湖逐步推及腹地。唐代有多次大规模的筑堤围垸,修建了北塔堰、永泰渠、津石陂、槎陂、崔陂、后乡渠等多个堤垸,除北塔堰、永泰渠是明显的单纯的渠道外,其余堤垸均是灌田千顷的围垦工程。经过东汉、魏晋南北朝和隋唐时期的发展,洞庭湖区已由“地广人稀”之地成为“南楚之富”。显然,湖区粮食生产已有剩余。由此可见,堤垸数量的持续增加以及围垦面积的不断扩大,与洞庭湖湿地周边区域人口的持续增长是相对应的。
北宋时期,围田因良好的水肥条件常被掠夺。南宋时期,洞庭湖区围垦得以稳定发展,洞庭湖区垸田连片。
在元末明初省际移民过程中,大量人口移入环洞庭湖湿地区域。明末清初,因旱灾及战乱,湖区人口锐减。经清朝“按人丁摊征→按田赋征收”的税制变革,加之社会趋于稳定,人口再次迅速增加。总的来说,明清时期洞庭湖区人口是持续增长的。环洞庭湖湿地区域常德府、沅江县、桃源县、湘阴县、益阳县、临湘县和华容县在清代户数、人口数和人口密度分别达到了537506户、3280688人和每平方千米118.25人,相比明代分别增长68.17%、8.46%和8.78%,其中,清代沅江县和临湘县的户数、人口数和人口密度相比明代的增长率均达到了10%以上。[40]
民国时期,环洞庭湖湿地区域人口历经民国前期人口快速增长、中期停滞以及后期人口锐减三个阶段,尽管如此,截至1947年,环洞庭湖湿地区域的人口数为7294168万人,[41]显著高于清代人口数量。其中,湘阴县、桃源县、安乡县、益阳县、宁乡县和沅江县人口密度相比清代分别增长28.35%、67.74%、85.05%、172.19%、98.39%和233.42%。
快速增长的人口诱致的粮食等物质消费需求迅猛增长,推动了技术革新及内涵式和外延性扩大再生产的并进发展。[42]洞庭湖湿地水利事业始于东汉时期的樊陂。唐代以后,洞庭湖湿地水利事业取得快速发展,相关文献统计的唐代以来的水利工程中,唐代有7处,宋代有5处,明代有51处,清代有183处,[43]水利建设实则远超此数,明代仅岳州府就有3000处以上的水利工程,水利工程与灌溉设施结合使用形成的堤塘综合利用体系更是提高了湿地土壤利用效率。内涵式的扩大再生产就必须实现精耕细作,提高单产,农业生产技术进步成为必然。在宋代,农业生产工具取得改进,环洞庭湖湿地区域广泛使用秧马、郦刀、高转筒车、龙骨翻车等农具,环洞庭湖湿地区域粮食增产明显实现由单纯依赖耕地面积的扩大向耕地面积扩大和粮食单产提高(包括复种指数的增加)两者并进的转型发展,已经形成成熟的水田农作技术体系,晚稻两熟制和多种农作物的种植在环洞庭湖湿地区域得到大面积推广。[44]明清时期,通过增加复种来实现单产的提高已经成为环洞庭湖湿地区域化解人口压力的重要举措。[45]明代,复种轮作和多熟种植发展较快。《天工开物》记载:“田多一岁两栽两获者。”[46]清代,双季稻的栽培极为普遍,稻麦(豆、杂、菜)复种轮作制有较大发展,[47]《岳州府志》记载:“荞麦,杂粮则于早稻获后接种。”[48]民国时期,环洞庭湖湿地区域扩展了双季稻和稻麦两熟制。[49]外延性的扩大再生产就要通过扩大耕地面积,提高农作物播种面积基数。耕地面积的扩大就刺激了对围湖造田挽垸的进一步需求。明代围挽堤垸遍及整个洞庭湖区。清代环洞庭湖湿地区域各县围垦规模不一,但发展迅速,[50]滨湖堤垸数量快速增加,以至“已有与水争地之势,若再筑围垦田,则湖愈狭,漫溢冲决为患”。[51]民国时期,堤垸面积增加2313.11平方千米,增长率为3.13%,[52]民国后期至新中国成立初期,堤垸面积年增长率为3.12%,民国时期已经筑垸田约500万亩。由此,粮食单产得到提高,明代记载“以上中下三等通计之,自种自收,每亩可得谷三石”,[53]按今制折合米为每亩253斤,谷为每亩337斤。民国时期亩产最高为491斤。[54]
新中国成立后,湖南省人民政府组织调查湖区993个堤垸,垸田共计593.5万亩。[55]但是洞庭湖湿地围垦没有停止。截至1980年水利部下令停止围垦,洞庭湖湿地累计围垦1897.2平方千米,[56]其中,1949~1954年,围湖垦殖894.2平方千米;1955~1959年,围湖垦殖632.4平方千米;1970~1979年,围湖垦殖182.6平方千米。与此同时,环洞庭湖湿地区域耕地面积增长了46.36%。[57]改革开放后,环洞庭湖湿地区域居民认识到洞庭湖湿地合理利用的重要性,更加谨慎地对待堤垸修筑。洞庭湖湿地围垦利用为环洞庭湖湿地区域农业经济增长提供资源支持,使粮食及棉类等经济作物产量大幅增长。1981年,环洞庭湖湿地区域粮食总产量达到40.5亿千克,占当年湖南全省粮食总产量的18.2%,相比1949年粮食产量增长了575%;同期,环洞庭湖湿地区域棉花总产量达到7000万千克,相比1949年棉花产量增长了900%。[58]
二 洞庭湖湿地围垦利用、湿地资源变动及其影响
洞庭湖湿地围垦的发展历程,就是环洞庭湖湿地周边居民用劳动对以自然资源形态存在的洞庭湖湿地水面进行改造,形成可用于农业生产的土壤的过程。在这个过程中,堤垸的产生与发展有自然与经济的合理性,是环洞庭湖湿地区域居民适应自然的产物,其在一定程度上促进了环洞庭湖湿地区域经济增长,但也带来了一系列复杂问题。伴随大规模围湖造田的却是洞庭湖湿地水面不断缩小的生态演化,从1949年至1980年水利部下令停止围垦,洞庭湖湿地累计围垦1897.2平方千米,洞庭湖湿地水面缩减了1610平方千米,进而影响了生态服务供给。为了准确地评价洞庭湖湿地水面变化对洞庭湖湿地水生态系统服务供给的影响,本书参照相关研究成果,[59]构建洞庭湖湿地水生态系统服务功能指标体系(见表3-1),分别对1954年、1971年和1995年生态效应展开评价。
表3-1 洞庭湖湿地生态系统服务功能指标体系
水源涵养价值采用影子工程法进行评价,生态经济价值单价采用单位蓄水量库容成本,为每立方米0.67元,1954年、1971年和1995年的蓄水量依据当年湖泊容积进行计量。[60]土壤持留价值评估,依据各个年度的泥沙淤积量、[61]环洞庭湖湿地区域土壤平均容重为每立方米1.32吨、[62]土壤表层厚度0.1米,估算折合的土地面积,单位土地面积收益为年度农业产值与耕地面积的比值计算,再计算折合的土地面积与单位土地面积收益,其中,农业产值按照可比价格进行调整。净化功能价值采用费用替代法,依据各个年度的湿地面积、单位面积平均磷氮去除率(分别为每平方千米3.98吨和1.86吨)、磷氮处理成本(分别为每千克2.5元和1.5元)进行评价。[63]碳固定价值评估,依据环洞庭湖湿地区域各年度芦苇产量估算固碳量,生态经济价值单价采用造林成本法,为每吨1320元。释氧价值评估,依据环洞庭湖湿地区域各年度芦苇产量估算释氧量,生态经济价值单价为每吨1000元。[64]提供生境的价值,依据各个年度的湿地面积、生态经济价值单价进行评价,生态经济价值单价采用Costanza等人的研究成果。[65]相关研究认为,洞庭湖湿地面积、库容演变阶段中,1949~1978年,洞庭湖面积和湖容大幅减少,1978~1995年,洞庭湖面积和湖容变化相对稳定,[66]基于1949~1978年洞庭湖湿地围垦强度大以及三峡工程蓄水后的江湖关系变化影响,本书考察1958年、1971年、1995年和2010年的洞庭湖湿地生态系统服务功能。经计算,得到历史时期洞庭湖湿地水生态系统主要服务功能价值变化情况(见表3-2)。
表3-2 历史时期洞庭湖湿地水生态系统生态服务价值量变化
显然,本书研究成果与国内学者关于洞庭湖湿地生态系统服务价值的研究成果存在差异,这主要是因为学者采用了不尽相同的评价指标和参数。基于本书聚焦不同时间段的生态效应演变的考量,务必坚持不同时段下研究方法的一致性,因此,本书研究成果可用于分析洞庭湖湿地面积变动诱致的生态效应变化。
数据表明,1958~2010年,洞庭湖湿地生态系统服务价值总体上呈现降低态势。其中,1958~1971年,水源涵养服务价值显著下降,这段时期正是围垦利用强度大、湿地面积显著减少的时期,这就加速了湖底淤积,使可向下游移输的泥沙淤积于湿地内。1951~2002年,洞庭湖湿地泥沙淤积率一直维持在70%以上。[67]
与此同时,大量泥沙淤积在垸田外,年长日久,垸外湖洲反而高于垸田,诱发外洪内涝。宋代,洞庭湖湿地水灾逐年增多,“堤防数坏,岁岁增筑不止”。[68]自明代开始,洞庭湖湿地洪涝灾害发生频率增高,1525~1873年,洞庭湖湿地发生水灾18次,每19.4年发生1次;松滋溃决至1958年,洞庭湖湿地发生水灾9次,每9.4年发生1次;1990~1999年,水灾频率更高,出现6次大洪涝灾害。[69]相关研究认为,该时期洞庭湖湿地水灾已呈连续性高位波动发展态势。[70]洞庭湖湿地水灾频发造成溃灾、渍涝,1949~1988年,溃灾面积和渍涝成灾面积累计分别达到64492平方千米和171206平方千米,[71]严重影响了环洞庭湖湿地区域生产,给环洞庭湖湿地区域带来重大的经济损失;1980年、1983年和1991年三年洪涝灾害分别造成2.7亿元、10亿元和28亿元的经济损失;[72]1996年洞庭湖湿地有145个堤垸溃决,淹没农田807平方千米,造成300亿元以上的经济损失;[73]1998年环洞庭湖湿地区域安造垸、澧南垸、西官垸溃决,淹没耕地1614平方千米,共计24.45万人受灾。[74]三峡水库运行后,尽管洪涝灾害造成的经济损失大幅减少,但洪涝灾害给环洞庭湖湿地区域带来的生态风险依旧存在,2016年环洞庭湖湿地区域因洪灾发生堤防脱坡、滑坡、散浸、管涌等各类险情102处。[75]洪涝灾害频繁发生,洪灾造成环洞庭湖湿地区域多个堤垸溃决,钉螺随洪水进入溃决垸内,使钉螺滋生面积增加,助推了血吸虫病的蔓延,1976年洪灾溃垸增加了69.56平方千米钉螺滋生面积。[76]当前,环洞庭湖湿地区域成为我国血吸虫病流行的重灾区。截至2014年底,环洞庭湖湿地区域尚有6万余名血吸虫患者,仍有2305.12平方千米钉螺滋生面积,[77]部分疫区未能得到有效控制。显然,环洞庭湖湿地区域的围垦的不断扩张造成了洞庭湖湿地蓄洪能力下降、水灾损失上升等一系列严重的经济、社会和生态灾难。