 International Journal of Ecology 世界生态学, 2013, 2, 21-26 http://dx.doi.org/10.12677/ije.2013.23004 Published Online August 2013 (http://www.hanspub.org/journal/ije.html) Ecological Research on Poyang Lake in Jiangxi Province, China* Quan Zhou, Guoqin Huang# Research Center on Ecological Sciences, Jiangxi Agricultural University, Nanchang Email: zhouquanyilang@163.com, hgqjxnc@sina.com Receiv ed: Apr. 16th, 2013; revised: Apr. 27th, 2013; accepted: May 15th, 2013 Copyright © 2013 Quan Zhou, Guoqin Huang. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Abstract: Poyang Lake is Jiangxi people’s “mother lake”, China’s largest freshwater lake, and the important member in the lake net of the world’s life. Since the construction of Poyang Lake ecological economic zone rose to national strat- egy, lake ecological research of Poyang Lake has become more and more important. In this paper, on the basis of the investigation research and literature reading, a brief analysis and summary of the development and research of lake ecology of Poyang Lake have been made, so as to provide some references for promoting lake ecology of Poyang Lake better and faster development in the future. It is found that, at present, the research mainly focused on the following aspects: climate change research, soil ecological research, water ecological research, biodiversity research, landscape ecological research, ecological restoration research, etc. We need to strengthen the research of biodiversity, landscape ecology and ecological restoratio n in the future. Keywords: Poyang Lake; La ke; Ecol o gy 中国鄱阳湖湖泊生态学研究* 周 泉，黄国勤 江西农业大学生态科学研究中心，南昌 Email: zhouquanyilang@163.com, hgqjxnc@sina.com 收稿日期：2013 年4月16 日；修回日期：2013 年4月27 日；录用日期：2013 年5月15 日 摘 要：鄱阳湖是江西人民的“母亲湖”，是我国最大的淡水湖，是世界生命湖泊网中的重要成员，自鄱阳湖 生态经济区建设上升为国家战略之后，对鄱阳湖的湖泊生态研究显得越来越重要。本文在调查研究和文献阅读 的基础上，对鄱阳湖湖泊生态学的发展以及研究内容进行简要分析和总结，为促进鄱阳湖湖泊生态学更好更快 地发展提供参考资料。目前鄱阳湖湖泊生态学的研究主要集中在以下几个方面——鄱阳湖气候变化研究、鄱阳 湖土壤生态研究、鄱阳湖水体生态研究、鄱阳湖生物多样性研究、鄱阳湖景观生态研究以及鄱阳湖生态修复研 究等，在今后的研究中需要加强对鄱阳湖生物多样性、景观生态和生态修复的研究。 关键词：鄱阳湖；湖泊；生态 1. 引言 鄱阳湖是江西人民的“母亲湖”，是我国最大的 淡水湖，是世界生命湖泊网中的重要成员。鄱阳湖不 仅在维护江西省生态安全方面发挥着独特的、不可替 代的作用，而且在维护长江流域乃至全国生态安全方 *资助信息：国家科技支撑计划课题“鄱阳湖生态经济区绿色高效 循环农业技术集成与示范” (2012BAD14B14)、江西省重大软科学 计划招标课题“鄱阳湖生态环境保护与开发利用研究”共同资助。 通讯作者。 Copyright © 2013 Hanspub 21  中国鄱阳湖湖泊生态学研究 面也占有重要战略地位，同时对保护世界生态安全特 别是水生态安全产生着重要影响。显然，鄱阳湖不仅 是江西的鄱阳湖，更是全国的鄱阳湖、世界的鄱阳湖 [1]。 为保护鄱阳湖，改善鄱阳湖的生态环境，维护鄱 阳湖的生态安全，2007 年春，国务院总理温家宝视察 江西时发出了“要保护鄱阳湖生态环境，使鄱阳湖永 远成为‘一湖清水’”的号召。江西省委、省政府积 极响应温家宝总理的号召，及时做出了“建设鄱阳湖 生态经济区”的重大发展战略。党中央、国务院十分 关心和重视鄱阳湖的保护与发展，国务院于 2009 年 12 月12 日正式批复《鄱阳湖生态经济区规划》[2]， 使建设鄱阳湖生态经济区上升为国家战略，成为新中 国成立以来江西省第一个列为国家战略的区域性发 展规划，是江西发展史上的里程碑，对新世纪江西经 济社会的全面、协调和可持续发展将产生重大而深远 的影响[3]。 作者拟在调查研究和文献阅读的基础上，对江西 鄱阳湖湖泊生态学的发展以及研究内容作简要分析， 以期为今后促进鄱阳湖湖泊生态更好更快地发展提 供参考。目前，鄱阳湖湖泊生态学的发展主要集中在 以下几个方面的研究：鄱阳湖气候变化研究、鄱阳湖 土壤生态研究、鄱阳湖水体生态研究、鄱阳湖生物多 样性研究、鄱阳湖景观生态研究以及鄱阳湖生态修复 研究等。 2. 鄱阳湖气候变化研究 鄱阳湖属亚热带季风区，位于长江中下游南岸， 流域东、南、西三面环山，地势较高，中部及北部地 区地势较低，由南向北、由外向内倾斜，形成以鄱阳 湖湖区平原为底的向北开口的筲箕地形。鄱阳湖汇纳 赣江、抚河、信江、饶河、修河五大河来水，由湖口 注入长江，是一个季节性、吞吐型的湖泊。北(西)湖 区的天然岸线以湖周分布的丘陵岗地为主，主要植被 类型是苔草、芦苇等湿生植物；南(东)湖区的人工圩 堤为人类围垦湿地形成，岸线总长约 1200 km[4]。 目前，在全球气候变化的大背景下，鄱阳湖的气 候变化研究是鄱阳湖湖泊生态研究的热点内容之一， 主要集中在径流变化特征研究[5]、降水变化趋势研究 [6]等。Guangju Zhao, et al.[7]研究了近 50 年鄱阳湖流域 五个支流的水流气候变化数据，结果表明与潜在蒸散 相比，鄱阳湖流域的水流对降雨量的变化更为敏感。 郭华等[8]利用 1961~2003年间鄱阳湖流域 14个气象站 的气温、降水量、蒸发量等观测数据和 8个主要水文 站的流量数据，研究了该时段内鄱阳湖流域的气候变 化趋势、突变及其空间分布的差异，研究表明，鄱阳 湖流域气温和降水均在 1990 年发生突变，继而呈现 显著的上升趋势；冬季平均气温在 1986 年发生突变， 增温显著，夏季降水量和夏季暴雨频率均在 1992 年 发生突变增加，暴雨频率增加是夏季降水量增加的主 要原因；蒸发皿蒸发量和参照蒸散量均呈现显著下降 趋势，该变化在夏季尤为明显。郭华等[9]还对鄱阳湖 未来 50 年气候变化进行的预估，根据ECHAM5/MPI- OM 模式在 3种排放情景(SRES 高排放 A2，中排放 A1B，低排放 B1)下做了 21 世纪前 50 年气候变化预 估试验，研究鄱阳湖流域 2001~2050 年气温和降水相 对于目前气候(1961~1990 年)的可能变化，结果表明： 1) 未来 50 年气温在 3种排放情景下都将迅速增加， 远远高于 1990s 的增加幅度和速度，A1B 情景温度增 加最明显，平均气温变化达到 1.62℃；2) 降水量变化 相对复杂，前 30 年主要为减少趋势，A2 情景下减少 幅度最大，2020s 年均降水量减少了 6.7%，后 20年 降水量增加，B1 情景增加最显著，2030s 年增加幅度 达到 10.8%；3) 根据预估的季节变化结果，1~3 月和 4~6 月降水量增加，而降水减少主要在 7~9 月和 10~12 月，赣江流域类似于 2003~2005 年的伏早、秋早连冬 旱的情况将可能阶段性出现，并在2011~2030 年加强； 4) 降水量的空间分异明显，东部变化大于西部，南部 变化大于北部；5) 2001~2050年在 A2 或A1B 情景下， 降水序列存在 20a 的周期振荡，在 B1 情景下，存在 30a 的周期振荡。 3. 鄱阳湖土壤生态研究 鄱阳湖是目前我国“五大淡水湖泊”中唯一没有 富营养化的湖泊，土壤生态状况是影响湖泊水质的重 要因素，因此鄱阳湖土壤生态状况如何会直接影响到 鄱阳湖的水质。近年来，随着鄱阳湖土壤生态问题引 发的水质隐患，使得土壤生态研究越来越引起各方面 的关注。土壤生态安全不仅关系到鄱阳湖整体生态安 全问题，而且会危及人类健康，必须高度重视。 Copyright © 2013 Hanspub 22  中国鄱阳湖湖泊生态学研究 目前鄱阳湖土壤生态研究主要集中在土壤养分 性状、有机质、酶活性和污染状况等多个方面。葛刚 等[10]通过对鄱阳湖三个典型湿地植物群落带土壤有 机质和全氮的空间分布特征的研究结果表明，有机质 和全氮在湿地土壤中的垂直分布规律具有一致性，表 层含量显著高于下层，40 cm以下土壤养分含量基本 稳定；不同植物群落间表层土壤有机质和全氮含量存 在差异；植物对养分的吸收能力、植被生长特征、湿 地生态水文过程等影响着有机质和氮素含量的空间 分布。王晓龙等[11]调查了鄱阳湖典型湿地植物群落表 层土壤(0~10 cm)的养分性状及土壤酶活性，结果表明 不同群落之间显示了较明显的土壤养分性状及土壤 酶活差异。灰化薹草群落与水蓼群落显示了较高的土 壤有机质、全氮、有效氮、全磷与有效磷含量，而芦 苇群落土壤养分含量明显低于其他群落；灰化薹草群 落与水蓼群落土壤蔗糖酶活性与蛋白酶活性也明显 高于其他群落；此外，脲酶活性和酸性磷酸酶活性也 以水蓼群落与灰化薹草群落最高。吴琴等[12]在南矶湿 地国家级自然保护区设置采样带，对鄱阳湖典型湿地 土壤有机碳分布及影响因子进行了研究，结果表明： 1) 湿地土壤 0~15、15~30、30~50 cm有机碳含量分 别为 1.07%~3.52%、0.31%~1.96%、0.27%~0.92%，有 机碳含量自表层以下急剧降低；2) 湿地土壤 0~50 cm 有机碳密度变化范围为 3.02~10.19 kg/m2，其中，表层 0~15 cm约占 42.5%~72.6%，土壤有机碳含量、碳密 度均以苔草植物群落最高，其他依次为南荻群落、南 荻+苔草群落、芦苇群落、水蓼群落；3) 土壤水分与 植物生物量是鄱阳湖湿地土壤有机碳分布的 2个主要 影响因子，土壤水分能解释湿地表层 0~15 cm有机碳 40%的变异，总生物量则能解释 28%的土壤有机碳变 异；4) 鄱阳湖湿地碳密度与长江中下游地区的湖泊湿 地类型具有较好的可比性，远低于若尔盖、三江平原 等冷区泥炭湿地类型。另外，针对鄱阳湖土壤污染状 况的研究则主要有以下几个方面：鄱阳湖湖底土壤重 金属污染状况[13,14]、鄱阳湖水系水体底泥土壤重金属 污染状况[15,16]、鄱阳湖湖滩湿地土壤重金属污染状况 [17]、鄱阳湖水体底泥土壤重金属含量的垂直分布状况 [18,19]和鄱阳湖典型湿地表面土壤DDT 的空间分布、 来源分析和生态风险评估[20]等，通过以上研究发现， 鄱阳湖及鄱阳湖区存在一定程度的土壤重金属污染， 且有逐步加重的趋势，这一点必须引起有关方面的密 切注意和高度重视，否则，将对保护鄱阳湖“一湖清 水”产生不利影响。 4. 鄱阳湖水体生态研究 作为鄱阳湖湖泊生态，水体的生态安全是最直接 也最关键的问题，将直接影响到鄱阳湖湖泊生态系统 的稳定性，对鄱阳湖生物多样性的保持非常重要，对 湖区人民的生活安全也会造成极大的威胁。因此，一 直以来，鄱阳湖水体生态安全都是各学者研究的热点 问题。 目前，对于鄱阳湖水体生态的研究主要分为以下 二个方面：一是鄱阳湖水文特征的研究；二是水质变 化的研究。WANG YuYu , et al.[21]研究了在鄱阳湖湖泊 食物网中水位变化对能流的潜在影响，发现大的季节 性水位波动可能影响同位素标记的初级生产者以及 进入鄱阳湖水生动物群里的潜在食物源的类型和数 量。Guofeng Wu, et al.[22]则对鄱阳湖水体主要成分的 吸收系数和反向散射系数进行了研究，为相关的鄱阳 湖生态研究提供了远程生物光学模型和水质检索。张 强等[23]选用 11 种概率分布函数，系统分析了鄱阳湖 流域“五河”的6个水文站年最大径流量与连续3 d、 7 d最大平均日流量，函数参数以及拟合优度分别由 线性矩法与柯尔莫哥洛夫–斯米尔诺夫方法检验，选 出了最适合该区流量极值分布函数，并在此基础上， 对引起该流域水文极值变化的原因及其影响作了有 益的探讨。金国花、顾平等[24,25]分别研究了鄱阳湖的 水文特征以及其对水质的影响和湖泊纳污能力的季 节变化分析，如果换水周期不变，当湖库容越大(即水 位越高)，出流污染物浓度越小；反之，出流污染物浓 度就越大，另外发现鄱阳湖迄今未出现大面积的富营 养化现象也与湖泊容量的季节性变化特征有关。对鄱 阳湖水质变化的研究目前主要以水体富营养化[26-28] 为主，水体重金属污染[29,30]也逐渐成为关注的焦点。 鄱阳湖氮、磷收支估算结果表明[26]，氮的实际滞留效 率稍高于磷的实际滞留效率，这是由于人类活动导致 的氮输入量大于磷输入量，以及氮、磷的滞留机制存 在差异。湖区氮磷营养盐随时间和空间的不同呈现不 同的变化规律，湖区水质受河流径流以及浮游植物的 影响较大，鄱阳湖目前磷污染比较严重。另研究表明 Copyright © 2013 Hanspub 23  中国鄱阳湖湖泊生态学研究 [28]，鄱阳湖水体营养状态因区域不同而呈现不同富营 养化状态，其中，河道水域富营养化状态最严重，过 渡水域次之，滞留水域最小，就平均状态而言，鄱阳 湖水体整体营养状态丰水期处于贫营养状态，枯水期 处于中营养状态，富营养状况呈现各入湖河流高于湖 区，湖区小于出湖河段的特征。随着重金属污染越来 越严重，鄱阳湖水体重金属污染状况越来越受到重 视，研究发现[30]鄱阳湖表层水体重金属Pb、Cd 的含 量较低，符合国家渔业水质标准要求，尤其是湖泊 Cd 含量低于地表水Ｉ类标准，但鄱阳湖流域 Cu、Zn 污 染较严重。另外不同重金属的出入湖组成不同，Cu、 Zn、Cd主要是溶解态，而 Pb 主要以悬浮态形式存在； 通过潮时入海通量法计算得出河流重金属入湖总通 量低于重金属出湖通量，其中出、入湖通量比较均为 Pb > Cu > Zn > Cd，对于地表径流、环湖污水排放、 降雨、内源释放等重金属输入途径达到较大影响，应 该加强监控，防止鄱阳湖水环境重金属污染程度的加 剧。 5. 鄱阳湖生物多样性研究 目前，随着全球生物多样性危机不断显现，鄱阳 湖生物多样性也面临着很大的问题。在资源利用中， 过渡捕捞、滥捕乱猎、土地利用扩张等掠夺式经营， 导致渔业资源退化、生物栖息地破碎化、生物多样性 急剧减少，湖泊生态环境受到威胁。生物多样性丧失， 生态服务功能锐减主要表现为：1) 湖滩草洲植被发生 重大演变；2) 底栖动物螺蚌产量、种类减少；3) 渔 业资源持续衰减；4) 珍稀候鸟越冬栖息地不断受到威 胁；5) 外来物种危害威胁持续加剧。 鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊，湖区湿地面积 2698 km2，是我国湿地生态系统中生物资源最丰富的 地区之一。长期以来由于人类不合理的开发利用，导 致了鄱阳湖湿地面积和景观结构发生了很大变化，湿 地生态功能也遭到严重破坏，生物多样性不断减少。 黄金国等[31]在《鄱阳湖湿地生物多样性及其保护对 策》一文中系统阐述了鄱阳湖生物多样性的问题：1) 植物物种多样性，鄱阳湖植物资源丰富，现已查明有 浮游植物 54 科154 种，水生维管束植物 38 科102种， 草甸、沼生植物 25 科74 种。按照《中国植被》和《中 国湿地调查纲要》关于湿地植被的分类系统和方法， 鄱阳湖湿地植被可分为水生群落、沼泽、草甸、沙洲 群落 4大类型 60 多个群系[32]；2) 动物物种多样性， 据调查，鄱阳湖湿地现有鸟类有 310种，占全省鸟类 种数的 73.8%，占全国鸟类的 25%，其中典型的湿地 鸟类有 159 种，310 种鸟类中冬候鸟 155 种，夏候鸟 107 种，留鸟 41 种，还有3种是迷鸟。鸟类中属国家 Ⅰ级重点保护的有 10 种，属国家Ⅱ级重点保护的有 44 种，鄱阳湖的鸟类不仅种类多，而且不少种类的数 量也多，白鹤越冬种群数量近10 年来都稳定在 2000 只以上，占世界总数95%以上，白枕鹤数量稳定在 2500 只以上，占世界总数 50%以上，鸿雁数量达 3 万只，占世界总数的 60%，东方白鹳的数量超过国际 鸟类组织统计的世界总数量，白额雁数量 3.2 万只， 占亚太地区总数的 60%以上，野鸭的数量也是数以万 计，1996 年统计到 20 万只；湿地鱼类约有 139 种， 占全省总数的 76.4%；虾蟹类计有 24种；此外，鄱阳 湖湿地还有浮游动物 24科207种，其中原生动物 29 种，轮虫类 91 种，枝角类 57 种，桡足类 30 种；软 体动物 87 种，优势种为螺、蚌；底栖动物 67 种，优 势种为涵螺、湖沼股蛤；两栖及爬行类动物 78 种， 优势种为龟科、游蛇科；哺乳动物 45种，优势种为 黄鼬、华南兔、褐家鼠等；3) 生态系统多样性，鄱阳 湖以其独特的地形地貌，在亚热带湿润季风气候的作 用下，形成了复杂多样的湿地生态系统，根据生态系 统的组分特征可分为：荒山灌丛草坡生态系统、湖滨 沙地生态系统、湖滩草洲生态系统、滨岸带生态系统、 表水层生态系统、深水层生态系统 5大类[33]；4) 遗传 多样性，鄱阳湖区不仅物种资源丰富，而且很多物种 如越冬白鹤种群数量占全球总数的95% 以上，东方白 鹳占世界总数的 89.3%，白枕鹤数量占世界总数的 50%以上，这些物种个体数量多，种群结构复杂，种 间的相互影响强烈，这就为形成比物种数量更为繁多 的基因创造了条件，使得区内有纷繁多样的物种基因 存在。 6. 鄱阳湖景观生态研究 景观生态的快速发展在一定程度上扩展的湖泊 生态学研究的思路，在鄱阳湖湖泊生态学发展研究过 程中，利用景观生态的方法来研究鄱阳湖生态越来越 受到人们的重视，尤其是方便了在鄱阳湖整体大尺度 Copyright © 2013 Hanspub 24  中国鄱阳湖湖泊生态学研究 上的研究内容。 在鄱阳湖湖泊生态的研究过程中，其景观生态往 往是和湿地联系在一起的，例如《鄱阳湖湿地景观格 局时空演变分析》。肖复明等[34]以1985、1995、2005 年TM 卫星遥感数据为基础，利用 ERDAS、GIS 软件， 对鄱阳湖湿地数量结构和空间转移情况进行分析，并 运用景观生态学的原理对湿地景观斑块分维度、优势 度指数、多样性指数、破碎度指数进行分析，并分析 其反映出的特征和趋势。研究结果表明：1985 ~200 5 年，鄱阳湖湿地及周边景观类型数量结构中，滩地、 水库坑塘、林地和草地减少最为显著，城乡工矿居民 用地和旱地明显增加；通过景观格局指数分析，鄱阳 湖湿地景观分维数和优势度减少，多样性和破碎度增 加。谢冬明等[35,36]在分析了鄱阳湖湿地自然环境特征 和湿地生态系统服务功能特征基础上，利用现代遥感 技术和地理信息技术，对鄱阳湖湿地范围进行界定， 湿地面积为 3886 km2，并基于湿地生态环境保护和社 会经济发展总体要求，按照生态功能区划原理，对湿 地进行生态功能重要性分区研究。在此基础上，利用 多时段遥感影像，分析了湿地在相似水位条件和不同 水位条件下的景观变化。 7. 鄱阳湖生态修复研究 20 世纪 80 年代开始，江西省在实施“山江湖综 合开发治理工程”过程中，就已经开展了大规模的生 态修复工作。虽然目前鄱阳湖生态环境各项指标尚 好，但在气候变化与人类活动作用下，鄱阳湖湖泊和 湿地生态系统逐渐发生变化，存在植被退化、水土流 失、土地沙化、水体污染等问题。在资源利用中，过 渡捕捞、滥捕乱猎、土地利用扩张等掠夺式经营，导 致渔业资源退化、生物栖息地破碎化、生物多样性急 剧减少，湖泊生态环境受到威胁，公共卫生健康和生 态安全不容忽视。鄱阳湖主要的生态问题如下：1) 水 文情势变化明显，水质呈显著下降趋势；2) 不合理的 土地利用方式，导致鄱阳湖生态环境退化；3) 生物多 样性丧失，生态服务功能锐减。因此，如何对鄱阳湖 的生态现状进行系统修复日渐被提上日程。 在鄱阳湖流域生态修复中，应坚持“保护优先， 自然恢复为主，人工修复遵循客观规律”的修复方法 [37]：1) 对具有典型意义的生态系统，划定保护区，加 强管理，保护濒危物种，增加生物多样性；2) 对中、 轻度损害的生态系统，实行封育保护，减轻负荷压力， 利用生态系统自组织功能，自然恢复为主；3) 对于严 重损害的生态系统，遵循生态系统生长发育的自然规 律，采取人工措施修复或重建。另外还要选择科学的 修复策略：1) 以修复植被生态系统为基础和前提，创 造条件，利用生态系统的自组织、自修复能力逐步实 现微生物、动物的恢复；2) 把生态修复与发展生态经 济结合起来，增加群众收入，提高参与生态修复的主 动性和积极性。目前，在经过了 20 多年的生态修复 后，鄱阳湖流域森林覆盖率由 31.1%提高到了58.32%； 同时探索出了一条可行的技术路线：1) 通过综合科学 考察，掌握生态系统受损害的状况和原因，揭示相关 生态系统发育、演替的客观规律；2) 着力研究生态恢 复的生态学过程与机制，寻求有效的修复方法、措施 和模式；3) 自主创新、试验示范、试点先行、样板引 领；4) 以生态保护和建设的大项目为载体，全面展开、 系统推进。 8. 结语 通过以上分析发现，目前鄱阳湖湖泊生态研究以 鄱阳湖气候生态研究、土壤生态研究和水体生态研究 最为集中，但是对鄱阳湖生物多样性研究、景观生态 研究和生态修复研究还以描述性研究为主，研究的广 度和深度有待提高。鄱阳湖生物多样性是鄱阳湖在世 界生命湖泊网中占据一席之地的重要原因，鄱阳湖景 观生态是对鄱阳湖生态异质性的综合评价和分析，鄱 阳湖生态修复则是保护鄱阳湖“一湖清水”的重要举 措。鄱阳湖是一个复杂的综合性的生态系统，在研究 的过程中要明确各生态要素之间的关系，以及与其他 生态系统之间的关系，希望能够在整体研究的基础上 逐步深入。 参考文献 (References) [1] 《鄱阳湖研究》编委会. 鄱阳湖研究[M]. 上海: 上海科学技 术出版社, 1988年. 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