“蓝宝石”撒落在地球上——解读湖泊
作者单位/中国国土资源航空物探遥感中心
Online: 2017-01-20
作者简介 About authors
张瑞江,博士,教授级高级工程师,长期从事遥感地质和生态环境方面研究。
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文/张瑞江.

明媚的阳光、清新的风、清澈的水、翱翔在天空的鸟,湖泊这个“蓝宝石”撒落在地球的某一角落。湖泊是一些河流的最终家园,数以万计的河流经过长途跋涉,穿过高山,穿过峡谷,回到湖泊,这是一个完美的旅程。
湖泊,湿地中璀璨的明珠
湿地是地球上一种重要的、独特的、多功能的生态系统,它在全球生态平衡中扮演重要角色,有着“地球之肾”的美名。湖泊作为湿地的主要组成部分,可以称为“湿地中璀璨的明珠”。 湖泊给人以美的享受,人们总是不吝优美之词来形容湖泊,如“春和景明,波澜不惊,上下天光,一碧万顷”;又如“遥望洞庭山水色,白银盘里一青螺”……除湖南洞庭湖外, 还有“淡妆浓抹总相宜”的杭州西湖,赋予各种传说的云南泸沽湖、西藏圣湖,带有神秘特色新疆喀纳斯湖,等等。湖泊不仅给人提供美的享受,而且还是重要的资源。湖泊是湿地家族的重要一员,也是湿地系统演化的一个环节;很多天然淡水湖和人工湖是重要的饮用水源地;湖泊具有消纳河流的水量和携带泥沙的功能;湖泊是鱼、虾、蟹、贝、龟和很多浮游生物的生息繁衍地,是生产莲、藕、菱、芡和芦苇等水产品和轻工业原料的重要来源;湖泊是珍贵的鸟类栖息地,其中丰富的动植物资源是鸟类重要的食物来源;湖泊是重要的能源矿产地,西部内陆地区大量盐湖资源为全国提供了丰富的钾、锂、硼、碱、芒硝、石膏和食盐等矿产,很多湖泊特别是人工湖泊具有发电功能,为人类提供清洁的水电能源;湖泊是重要的土地和草场资源,东部地区湖泊萎缩后留下的空间是肥沃的土地资源;湖泊是旅游资源,是人们向往的旅游目的地;湖泊还是重要的气候变化风向标和调节器,如青藏高原湖泊在区域气候和水分循环过程中扮演着重要角色,湖面蒸发为山地降水提供了水汽来源,山地冰雪融水又为湖泊生存补给水源;同时广阔湖面的存在对区域温度场也产生重要影响。
湖泊,百般变化不离水
水为生命之源。海太大,潭太小,河又急,湖泊,是理想之所。湖泊是陆地表面洼地积水形成的比较宽广的水域。现代地质学定义:陆地上洼地积水形成的、水域比较宽广、换流缓慢的水体。湖泊有3个主要特点,一是水体多;二是面积大;三是存在时间长。
在地壳构造运动、冰川作用、滑坡、崩塌、泥石流以及河流冲淤等地质作用下,地表形成许多凹地,积水成天然湖。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。湖泊称呼不一,多用方言称谓。陂、泽、池、海、泡、荡、淀、泊、塘、错和诺尔(淖尔)等都是湖泊的别称。
湖泊按成因可分为天然湖泊和人工湖泊二类,按成分可分为淡水湖和咸水湖两类。我们重点说说天然湖泊,其可分为构造湖、火山口湖、堰塞湖、岩溶湖、冰川湖、风成湖、海成湖等类别。我们着重从构造湖、冰川湖、河成湖和海成湖等给大家介绍。
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、洱海和泸沽湖,等等。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。
冰川湖是由冰川刨蚀形成的坑洼和冰川退缩后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。西藏和新疆等地众多冰川槽谷中的湖泊都属此类型。
海成湖因泥沙沉积使得部分海湾与海洋分割而成,通常称作潟湖,如杭州西湖、宁波的东钱湖。约在数千年以前,西湖还是一片浅海海湾,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。


湖泊,被内外双重力量驱动着
地壳的构造运动是天然湖泊形成的内在因素,海侵和海退是构造运动的两种表现形式。地质历史时期大规模的海侵海水可以吞并湖泊成海,海退时在低洼处海可以演变成湖。在青藏高原的一些高山顶随处可见古湖相的砾石和淤泥。地壳的构造升降运动形成的凹陷、断降盆地和河流变迁是形成众多湖泊的原因,如塔里木盆地的罗布泊、柴达木盆地的盐湖、青海湖、纳木错、洞庭湖、鄱阳湖,等等。

构造的拉张作用也可以形成湖泊,如贝加尔湖、东非裂谷的马拉维湖、大理的洱海等,我国浙江省境内的众多山间盆地也曾经属于这一类湖泊。
除此之外,火山喷出的岩浆、山体崩塌、滑坡、泥石流、冰川运动等壅塞河床,截断水流出口,其上部河段积水成湖。
300多年前的小冰期后冰川出现了3次明显的退缩,留下了3道明显的冰川终碛垄,成为日后的挡水坝,以后冰川退缩留下的空间使青藏高原内冰川末端发育了大量的冰碛湖。在地质构造运动、水流作用和湖泊流域自然地理、气候条件影响下,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。 天然湖泊一般经历“形成—扩张—萎缩—消亡”,相当于人的“婴幼儿—青壮年—老年—死亡”。
湖盆的构造沉降速率超过泥砂的堆积,上游来水量增加,湖泊中水生植物没有适应生长条件突变而快速增加,湖泊处于扩展阶段,反之,湖泊则处于萎缩阶段。洞庭湖和鄱阳湖正处于从青壮年向老年的过渡阶段,微山湖和白洋淀则处于老年向死亡的过渡阶段,新疆和西藏的很多湖泊处于消亡阶段,如罗布泊已经彻底消亡。

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复过程,不论湖泊的自然演变通过哪种方式,结果终将消亡。

湖泊,像呵护眼睛一样呵护她
历史上留下诸多有关中国湖泊很美妙的诗词。唐代白居易说:“湖上春来似画图,乱峰围绕水平铺。松排山面千重翠,月点波心一颗珠”;宋代苏轼说:“天欲雪,云满湖,楼台明灭山有无。水清出石鱼可数,林深无人鸟相呼。”湖泊之清、之秀,令人心旷神怡,今天的湖泊污染等问题值得深入反思。湖泊是重要的国土资源,具有调节河川径流、发展灌溉、提供工业和饮用水源、繁衍水生生物、沟通航运,改善区域生态环境以及开发矿产等多种功能,在国民经济的发展中发挥着重要作用。湖泊,具有多重功能,我们要像呵护眼睛一样呵护她。具体工作中要防止湖泊的过度开发和利用;加强湖泊流域内水土保持工作,减少泥沙的带入量,延缓湖泊的萎缩速度;减少污水的排入量,控制湖泊内的养殖规模,防止湖泊富营养化过快增长,维持湖泊正常的生态系统;控制东部地区湖泊围垦的规模和速度,实行退田还湖的生态修复工程,减缓湖泊的消亡速度;西北干旱地区应控制上游用水量,以保障湖泊循环需要的正常水量,防止湖泊过快的萎缩和矿化;还需特别注意湖泊富营养化问题的破解,保护好湖泊这双“眼睛”。
我们需要在流域全面截污、高强度治污的基础上,对湖泊生态系统的修复进行人工干预,因势利导,科学地进行健康湖泊生态系统修复,一方面依靠水生态系统本身的自适应、自组织、自调节能力来恢复水生态系统原来的规律,另一方面大幅度地借助人工措施为水生态系统的健康运转服务,加快修复被破坏的水生态系统。
