揭开湖泊新学科的序幕 [复制链接]

第7版()
专栏：

揭开湖泊新学科的序幕 中国科学院南京地理研究所　杨锡臣
我国是一个湖泊资源十分丰富的国家。无论在沃野千里的长江沿岸或是积雪终年的青、康、藏高原，都有湖群的分布。我国湖泊的类型十分复杂（如冰蚀湖、泻湖、喀斯特湖、构造湖等），资源蕴藏极为丰富。其中有许多闻名于世的大湖：如青海湖、洞庭湖、鄱阳湖、太湖、镜泊湖、罗布泊等。据不完全统计，全国天然湖泊面积在五万平方公里以上，而长江中、下游（宜昌至大通）湖泊洼地总面积即有二万余平方公里左右，几占长江中、下游平原区面积的10％左右。解放后，人工湖泊（水库）陆续兴建，特别是自全国水利化运动以来，水库数量迅速增加，像官厅、佛子岭、新安江、三门峡以及丹江口等都是我国目前的大型水库。
湖泊资源在国民经济中的作用
湖泊资源在国民经济中有着重大的作用。湖泊既可以提供农田灌溉、工业和饮用水源，用作交通航道，又可以发展水产养殖事业，调节河川径流。高原地带的盐湖，蕴藏大量矿产，更是国防工业、化学工业和制盐工业重要的原料基地。某些湖泊还具有丰富的水力资源，可供发电。应该指出，滨湖沿岸，常常又是山水秀丽，风景优美的地方，利用湖泊的自然环境，开辟湖滨公园，可供劳动人民疗养和假日游憩。
以调节洪水和水产为例，就可以清楚地看出湖泊的经济效益。1954年长江遭遇特大洪水，其洪峰流量为六万八千秒公方，而中游河道的安全泄洪量只有四万五千秒公方。监利一带，河道弯曲，坡降平缓，安全泄量仅三万五千秒公方，只占长江干流洪水的一半。正是由于沿江湖群洼地的蓄洪作用，以及巩固的堤防措施，才保证了江汉平原和武汉地区免于灾害，对社会主义建设事业作出了有益的贡献。湖泊的水产资源占着十分重要的地位，据初步统计，仅太湖鱼的年产量即达二十万担左右，如果把全国大小湖泊充分利用起来，水产品的总产量更是十分可观。
我们不能不看到，目前湖泊利用的程度还很低，远远落后于生产飞跃发展的需要。目前许多湖泊仍然处于天然利用阶段，即使像太湖这样水产量很高的湖泊，平均亩产亦不过五到六斤。由于湖泊受自然因素综合作用的影响，某些湖泊日趋衰亡，随着时间的增长，其调节河川径流的能力亦将日渐减小。如众所熟知的洞庭湖，已由全国第一大淡水湖而退居第二，许多湖区，旱涝灾害仍相当严重。“大水一片，枯水一线”，这就是鄱阳湖水位变化的真实写照。水库的情况虽有所不同，但水库蓄水以后，库岸演变、水库泥沙淤积、水温变化、水面蒸发耗损、水质盐化和波浪等重要问题，都亟待进行研究。摆在湖泊科学面前的任务是如何全面地改造湖泊水库的自然条件，掌握各种变化发展规律，充分发挥湖泊的生产潜力，更好地为国民经济服务。
湖泊科学必须遵循综合研究的方向
研究湖泊最早的是瑞士学者弗列尔教授。《日内瓦湖泊的研究》一书，是他积累了三十多年经验写成的湖泊典型巨著。十九世纪，俄国、瑞士、德国就已开始了系统的湖泊研究工作。二十世纪初俄国学者马尔洛夫所编写的湖泊研究规范即已问世。贝尔格院士关于咸海的论文，是湖泊科学研究的名著。而扎依可夫教授所著《湖泊学概论》，已用现代最新科学水平极完善地叙述湖泊科学。此外美国、日本也有不少湖泊方面的论著。
西方湖泊学的内容，偏重于湖泊生物，对湖泊中的个别问题虽有较深入的研究，如德国学者曾研究过湖水光热折射计算问题，但总的来看是不全面的。他们研究的空间，多限于湖泊本身。苏联的湖泊学却注意到与湖泊有关的诸方面。他们将湖泊视为自然综合体的一部分，研究湖泊本身的形成、演变以及与湖区气候、滨湖自然条件之间的相互关系，特别是结合生产，为改造自然而进行的研究，苏联湖泊研究的成就远远超过了一切资本主义国家。
湖泊科学在我国还是一门新学科。我国湖泊学的发展，无疑地应该沿着社会主义道路，以生产需要和国民经济发展要求为依据。从湖泊多方面的作用来看，必须把它作为统一的综合研究对象，单目标研究湖泊的开发利用，是违背社会主义建设原则的。湖泊中各种复杂的现象和过程的产生与变化，绝非某一门学科所能全面认识和解释的。统一在湖泊自然条件中的各种现象和过程之间，有着相互影响，彼此依存的密切关系。例如湖泊水色和透明度的变化，就受湖盆土质，浮游生物的影响。要研究湖泊水文特性，湖区气候，滨湖自然地理，甚至物理学（光、声、热学），等等，就成为认识湖泊水文现象和过程不可忽视的因素。要研究湖泊水生物，主要是研究湖水中动、植物和生物群的栖居问题，那么，它就不得不在颇大程度上从水文学中（包括水化学）吸取它需要的资料。而通过水生生物本身，动、植物，有机物分布资料，又可以间接了解水文特性，如湖流分布、各个不同湖区之间的水交换，不同深度化学作用变化过程等等。另外，当我们研究湖泊时，如果不考虑湖盆的性质，那么就很难想像所有的湖泊现象，因为湖盆大小、形状、成因、变迁，湖岸结构特点等条件，在很大的程度上决定着湖泊水文、生物、化学的许多特性。从上述简单分析中，不难看出湖泊研究工作所具有的综合性特点。
应该强调指出，研究湖泊特性需要同时研究湖泊水文、地质、地貌、水化学及水生物等，但湖泊学并非上述学科简单的结合，而系一门独立的综合性科学。
根据湖泊自然现象统一的原则，研究湖泊大致可分为两个方面：
（1）以湖泊水体为主，研究发生在湖水中的水文、生物、化学、物理现象和过程。
（2）以湖盆形态作为对象，来研究湖泊水体的自然环境，认识湖泊的成因、发育、变迁以及与水体之间的相互关系。
通过这两方面的研究，就能获得湖泊科学的完整概念，为改造和综合利用湖泊资源提供全面的科学依据。否则，湖泊科学离开了水体，就不可能有研究内容，而研究水体忽视了它的自然环境，也就将失去其依存的基本条件。客观情况决定了湖泊科学研究必须遵循综合的方向。
应该指出，湖泊综合研究不仅不排斥各独立学科的发展，而且只能是对它们的发展起积极促进作用。综合研究的原则，也绝非不考虑时间、地点和条件，生硬地将一切研究内容平行罗列，而是根据湖泊分布的具体特点，以服务于生产需要为目的来确定研究任务，并且应该以某一最突出的生产问题，以某一门学科为中心进行综合研究。像长江中、下游沿岸的湖泊，可能最迫切需要解决的是水产资源的扩大开发利用的问题。在这个地区进行调查研究就应该以湖泊水生物为重点，其他工作则环绕水生物这个中心，提供它所需要的资料，并兼顾湖泊的其他方面的问题，如航运交通，给水灌溉、湖积矿床等。随着地区的改变，科学研究的中心任务必将发生相应的变化。对高原或者干旱地区的湖泊，就可能以探索矿床、服务于化学工业、寻找水源、改变气候为主要研究内容；但也不排斥对其他生产问题的研究。湖泊也同其他自然资源一样，必须坚持综合开发、综合利用的方针。湖泊资源普查、研究站观测和室内实验三结合
认识自然和改造自然，必须有完善的科学方法。对湖泊中发生的各现象和过程，要求掌握其变化、发展规律，要使所解决的实际湖泊生产问题，建立在长期的、系统的、全面的科学资料基础上。湖泊研究工作，既要采用流动性的短期湖泊资源的综合普查，野外固定湖泊研究站的系统观测，还须进行室内实验，以便与野外调查观测相互验证。通过这三种方法的密切结合，就可以为解决某些具有重大生产价值和科学意义的研究课题，得出比较正确的结论。
湖泊资源综合普查，是一种临时性的湖泊查勘工作。尽管目前我国湖泊科学还处于初创阶段，但许多国民经济部门已经对湖泊科学提出了要求。因此，首先组织湖泊资源综合普查，是服务于国民经济需要的重要途径，而且也是湖泊科学迅速发展的最好步骤。
湖泊资源综合普查的内容，一般应该包括下列几个方面：湖泊水文，湖泊地质、地貌，滨湖自然地理，湖泊水生生物，湖泊水化学特性，以及湖泊经济调查等方面；并研究湖盆形态及其形成、变迁规律，发现湖积矿床，了解水生资源蕴藏和分布，湖泊水化学成份的含量及其变化，掌握湖泊水文特性，湖泊水量调节，湖水运动情况，调查湖泊利用现状等等。科学研究工作上许多需要深入探讨的具有重大生产价值的实际课题，都是从全面综合的资源普查中提出的。
湖泊资源综合普查工作，要求进行得愈快愈好。如前所述，我国湖泊不仅数量多，而且分布广，如果只依靠少数专业机构来承担这项任务，势必发展缓慢。湖泊科学研究，也应该和进行其他社会主义建设事业一样，要大搞群众运动，发挥群众的积极性和他们的无穷智慧。由于滨湖人民与湖泊有着密切的经济生活的关系，他们深切地了解它，熟悉它。鄱阳湖区的广大人民，根据长期生活的丰富经验，已经掌握了湖泊水位变化的特性。目前正在中共江西省委的领导下，开展大规模的与湖争地、向湖滩进军的运动。此外，滨湖人民对风浪预测、水产养殖、捕捞方面，也都积累了极为宝贵的经验。可以深信，依靠群众，向群众学习，湖泊研究工作一定可以得到更好的效果。科学研究单位和有关经济部门应当承担起技术顾问的责任，选择若干不同地区的典型湖泊，进行带有试验性的深入调查研究，摸索一套方法，拟定出比较完整的符合于实际的调查技术规范，介绍推广，作为全面普查工作中的技术指导。
固定湖泊研究站的观测是指长期性的观测研究工作，它是湖泊研究工作中最主要的一个方面。它与湖泊资源普查，是不可分割的两个环节，也可以说是“点与面”的结合。固定研究站选择的对象，应该是根据我国不同地区的各类大型湖泊来建立综合性的实验研究基地。实验站研究的主要内容是水量平衡、沙量平衡、热量平衡、化学平衡，以及波浪、湖流状况，湖泊气候调节，水生生物生态条件、生活习性等，并从理论上探讨各种要素的变化规律。
实验研究是科学工作中不可缺少的组成部门。野外观测常常需要较长的时间，才能找到规律，而为了研究各种自然因素之间的相互关系及其影响条件，还必须辅以室内实验。如研究湖（库）岸变形，风浪的形成与发展，模型实验能更快获得成果。实验数据与观测资料的相互验证，就有助于提高研究质量，解决生产问题，并使论据充分。因此湖泊科学应该遵循定性和定量分析并重，短期普查、长期观测、室内实验相结合的原则，使理论真正具有指导生产实践的普遍意义。
由于湖泊状况和水库状况具有极大的相似性，因此研究湖泊的目的，不仅是为了有效地综合利用湖泊，而且对已建水库的运用和拟建水库的设计都具有重要的指导意义。可以预料，今后几年开展水库的研究工作，将会成为我国湖泊学最重要的组成部分。
目前，湖泊资源普查已在一些地区进行，如中国科学院水生生物研究所，对数百处大小湖泊的水生物作了调查，中国科学院南京地理研究所，不仅进行了江苏湖泊的综合普查，而且还在江苏筹建了一处综合性的湖泊实验站。中国科学院青海、甘肃综合考察队对柴达木地区盐湖进行了大量的调查研究工作。此外，有关产业部门、高等学校和地方有关单位也都在积极组织开展这方面的工作。尽管目前湖泊的调查研究工作规模还不够大，经验还很缺乏，质量还不很高，但是我们坚信，在党的正确领导与关怀下，湖泊科学这一新学科，将随着一日千里的大跃进的形势，随着科学研究队伍的成长和壮大而不断发展，并迅速赶上世界先进水平。