鲍俊林:河海交汇与江苏沿海环境的历史演变
江苏沿海平原位于中国东部滨海地带,是全球面积最大的沿海低地平原。江苏沿海包括连云港、盐城、南通三市,岸线长954公里,陆域面积3.59万平方公里,平均高程在5米以下,海域面积3.75万平方公里,2020年常住人口1903.6万。江苏沿海地区是长期河海交汇力量控制下的沉积体——一大片开敞的冲积平原。全新世以来,江苏岸线与生态环境不断演变,在不同阶段呈现了不同的生态景观。在黄河与长江、淮河以及海洋的共同冲击下,塑造了高度动态的大潮滩,包括北部的废黄河口三角洲、南部的长江口三角洲,以及中部滨海平原与辐射沙洲。近百年来,人类活动也成为沿海环境景观演变的重要因素。《江苏沿海地区发展规划(2021—2025年)》将沿海地区的生态保护、促进人与自然和谐共生作为重要发展目标之一。因此,在加快推进生态文明建设背景下,深入了解沿海地区的环境演变具有重要意义。
图1 全新世以来江苏沿海岸线演变示意图(鲍俊林根据杨怀仁、谢志仁《中国东部近20000年来的气候波动与海面升降运动》改绘)
一、全新世海水进退旋回对江苏沿海平原的控制
距今17000—18000年,末次冰期最盛时海面下降到最低点。东海、黄海大陆架成为陆地,陆地向东延伸达数百公里,海岸线远至东部黄海大陆架的边缘。全新世以来气候变化引发相对海面频繁升降运动[1],江苏沿海地区多次海侵海退,海岸线多次往复变化[2]。在早全新世(距今10000—7500年),冰川后退、海面回升,末次盛冰期出露的黄海大陆架平原逐渐为海水所侵漫,陆地环境开始向浅海环境转变。
中全新世(距今7500—2500年)气候进一步变暖,距今7000年左右形成全新世最大海侵(图1),海岸线向内陆后退约160公里。[3]此后海面在波动中继续上升,波动幅度明显减小,海面趋稳,已接近现代高度。[4]大致可分为两个阶段,距今6000年前海面上升较快,幅度较大,为浅水海湾环境;距今6000年后海面趋稳定,长江、淮河等带来泥沙产生堆积,造陆作用突出,岸线渐向东移。在苏北沿岸中部,西冈以东地区完全沦为海域,西冈以西里下河流域有广阔海湾、潟湖,并有部分淡水湖并存。中全新世后期(距今5000—2500年)气候趋于稳定,海面上升停止或只有微小波动,加上泥沙来量的增加,海岸线间歇性地向海推进,形成了中冈与东冈两道贝壳砂堤。[5]这一时期海岸线长期稳定在东冈附近,东冈以西的里下河流域基本上变为发育众多淡水湖沼的滨海低洼平原。[6]
晚全新世(距今2500年以来)全球气候转凉偏干、海面逐渐降低,中国东部气候及海面都有小幅波动变化,海面总的趋势是下降,岸线不断东迁,沿岸湖泊沼泽淤平,形成开阔的滨海平原环境。10世纪前后,沿岸形成相对稳定的滨海平原与淤泥质海岸,12世纪岸线大致维持在东冈一带。1128年,黄河在苏北入海,伴随泥沙堆积,岸线不断外涨。1494年,黄河全流夺淮入海,此后淤涨加快。明初至16世纪上半叶的相对高海面,抵消了黄河入淮对海岸淤涨的加速作用,岸线较为稳定、并发育了新冈。[7]1578—1855年全球变冷,河口地区海面下降,水流挟沙能力增强,加上明代潘季驯、清代靳辅治河,黄淮下游及河口段堤防的完善,导致更多泥沙下排河口,河口延伸速率快速增加。[8]
全新世江苏海岸的演变既有大尺度的全球性背景,又有中尺度的动力泥沙巨变因素,也有小尺度的环境演化因素,其物质与动力来源成因复杂,涉及泥沙、潮流、气候变化以及人类活动的影响。[9]晚全新世以来,在水沙动力与人类围垦的驱动下,江苏沿海扩张是以废黄河三角洲、长江口北岸沙嘴以及中部岸外沙洲的演变为主要表现。
二、从扬泰冈地到启海平原:汉代以来江苏沿海南部平原的演变
江苏沿海南部平原是江苏海岸扩张幅度最大的区域,形成了长江口北翼。这里从扬泰沙嘴,不断兼并沙洲,形成通吕沙脊,最终演变为启海平原。从海安到启东圆陀角之间的直线距离有170公里,这里包括了长江口第一代北岸(弶港)、第二代北岸(如东),以及现在的第三代北岸(启东)。
由于长江泥沙不断沉积,约6000年前形成了扬泰古沙嘴,北至里下河,南临长江边,西起江都,东至海安李堡,主要包括今如皋、海安一带。距今5000多年以前这一带已成陆,且已成为人类聚居活动的地方。20世纪70年代,海安西北部青墩遗址被发现,出土了大量新石器时代墓葬以及生产、生活用品。[10]扬泰冈地成型后,东汉时期在扬泰古沙嘴以东海域涨出一片沙洲,史称“扶海洲”,在今如东县境内。4世纪末5世纪初,扶海洲与扬泰冈地并接,成为长江入海口北岸的新沙嘴。扶海洲连陆后,如皋境域向东推进到今如东县掘港以东,长江入海口北岸线由白蒲东延至掘港以东。[11]扶海洲并陆是北岸扬泰古沙嘴的第一次延伸。扶海洲与扬泰冈地连接为北岸古沙嘴,使北岸延伸至如东县以东。
6世纪,扶海洲南面涨出胡逗洲,又称“胡豆洲”“壶豆洲”。“在(海陵)县东南二百三十八里海中……上多流人,煮盐为业。”[12]不久胡逗洲东侧又涨出“南布洲”,“旧是淼然大海,其中涨沙复为布洲场,今为金沙场。”[13]扬泰冈地并连扶海洲后,与胡逗洲之间形成横江,也是当时长江主要入海口。唐末古横江淤塞,南布洲与胡逗洲并接,后与北岸古沙嘴并接,是北岸古沙嘴的第二次延伸。胡逗洲东南海域后又涨出诸多沙洲,其中宋代前“东洲”和“布洲”已涨接,大体相当于今启东吕四以东以南一带,后称“东布洲”。[14]后梁开平元年(907),东布洲延伸成东西长约150公里、南北宽约40公里的通吕沙脊。宋庆历、皇祐年间(11世纪中叶),东布洲与通州大陆并接,此时长江口北岸沙嘴已延伸至现今启东市吕四港镇。通吕沙脊的形成是长江口北岸沙嘴的第三次成陆、延伸。但14世纪起,长江主流移向北支入海,致使长江口北岸大片坍塌,海门县治数次向内陆迁徙,县境几近坍没,民户所剩无几。[15]至清康熙五十年(1711)左右,海门由宋代的一个县变成只剩吕四场一角之地,最终废县为乡,并入通州,即静海乡。
通吕沙脊和北岸沙嘴涨接后,封闭了原来长江支泓古横江,泥沙淤积缓慢,形成一个马蹄形海湾。以今掘港、马塘为北缘,金沙、吕四为南缘,石港为西顶点,留下一个开口向东的马蹄形海湾,俗称“北海”。因在海湾南缘自宋元以来设有余西、余中、余东3处盐场,因此一般通称为“三余湾”。自宋代至清代一直为淮盐的重要产地,也是宋元以后长江口北岸重要盐产聚集地。元末以来,黄河夺淮入海带来大量泥沙,江苏海岸迅速淤积,三余湾也逐渐淤浅,清末这里的传统制盐基本停滞,在20世纪初的废灶兴垦过程中这里完全变成陆地,形成三余湾平原。
清初,随着长江主泓南移,北岸因径流减少再次淤积涨出数十个大小不等的沙洲,统称为“海门群沙”。到乾隆年间海门群沙靠岸,清廷在茅家镇设海门直隶厅,即今南通市海门区。道光年间,海门以东又出现启东群沙,由惠安沙、杨家沙等13个沙洲组成,属崇明县管辖,亦称“崇明外沙”。光绪年间,启东群沙并岸,至宣统二年(1910)这些沙洲全部涨接,形成现在的启海平原。启海平原是近200年江沙重涨的产物,它和三余湾海积平原因人工围垦加速成陆一样,是南部岸段最年轻的土地。[16]由此,长江口北岸沙嘴已延伸到寅阳镇附近。这是汉代以来长江口北岸沙嘴第四次成陆、延伸。
三、黄河夺淮与宋元以来江苏沿海北部平原的快速扩张
黄河夺淮以来的江苏沿海北部平原持续扩张,是近千年江苏海岸环境变迁最突出的表现。南宋建炎二年(1128)至清咸丰五年(1855)的727年内,黄河带来大量泥沙,逐渐沉积在古淮河口及南北沿岸,使江苏海岸发生质变,塑造了废黄河三角洲。1128—1855年,废黄河三角洲共成陆面积约0.7万平方公里。
16世纪以前,废黄河三角洲成陆速度平均约为每年3.2平方公里,万历六年(1578)以后淤积速度加快,万历十九年(1591)前后达到182米/年,清顺治十七年(1660)前后更达到258米/年,河口淤涨速度最高值出现在黄河北归前,约563米/年。清咸丰五年黄河北归后,废黄河口三角洲转入蚀退过程。1898—1957年岸线平均后退速度为169米/年,1957—1970年后退速度为85米/年。[17]100多年来,废黄河三角洲海岸后退约20公里。同时每年以数千万方泥沙分运淮南海岸和淮北的海州湾沿岸,促使这些岸段继续外涨。[18]131-132整体上,1855年黄河北归后江苏海岸由以往淤涨态势转变为北蚀退、南淤涨,即废黄河三角洲沿岸快速蚀退,但中部、南部岸段仍然外涨。[19]
除岸外沙洲之外,废黄河口外也曾分布一些显著的堆积沙洲带即河口拦门沙。黄河南徙初期南北分流,由江苏沿海入海的泥沙较少,且沿途沉积,故河口淤积缓慢。明初,河口离云梯关尚不远,河口拦门沙发育不明显。但自弘治七年(1494)黄河全流夺淮入海以后,加之废黄河口水下三角洲已淤高淤平,入海泥沙在河口淤积并向海推移、延伸明显加快,河口沙体迅速扩大、拦门沙显著发育。在口门两侧有青沙和红沙,口外海域中又形成了著名的“五条沙”。[20]558明清两朝数次修筑黄河口南北两岸大堤,又加速了河口的淤进和沙体形成。特别是在清代表现出持续的扩张,广泛分布在废黄河口外。雍正年间陈伦炯云:“海州而下,庙湾而上,则黄河出海之口……支条缕结,东向纡长,潮满则没,潮汐或没或沉,名曰五条沙。”[21]清代《钦定户部漕运全书》也有类似记载:“云梯关外迤东有大沙一道,自西而东,接涨甚远……此沙经东北,积为沙埂,舟人呼为沙头山。”[22]到19世纪中叶,废黄河口外沙洲群继续向海延伸,大致呈东西向,沙体狭长、局部已淤出水面。
1855年黄河北归,这一突变事件对口外沙洲群影响甚大。伴随江苏海岸进入新的冲淤、调正阶段,废黄河口急剧侵蚀后退、口外沙洲群也随之快速侵蚀消亡。此时五条沙与黄河口附近海岸侵蚀的泥沙不断向南搬运,在口外南侧附近形成了较大的浅水沙区。《海道图说》:“淤黄河口外,有浅沙滩向南平铺,约长八十里至九十里,阔约三十里,名曰大沙。” 20世纪初,伴随五条沙的夷平,大沙也逐渐被侵蚀,沿岸泥沙继续向南迁移搬运、沉积。1933年前后大沙消亡。如今废黄河口外的沙洲早已遭侵蚀,废黄河口三角洲岸线也遭侵蚀后退、重新调整,但江苏沿海现代辐射沙脊群仍在淤涨演变扩张,规模庞大。[23]
四、沙冈、沙洲与江苏中部滨海平原的演变
距今6000年来,江苏中部海岸总体上一直向东向海推进,沙冈(沙堤、贝壳堤)不断形成。沙冈之间又发育淤泥质洼地,如此反复,逐渐形成了沙冈(沙质)与冈间低地(淤泥质)交替分布的海积平原。〔万历〕《盐城县志》载:“(盐城)境内无山,惟沙冈一带,南八大冈由冈门镇东北接庙湾迭起迭伏,迨百三十里。”江苏中部沙冈主要包括西冈(约距今7000—5000年)、中冈(距今约4600年)和东冈(距今3900—3300年),以西冈与东冈规模最大。此外明代盐城还发育了新冈,分布在今天南洋—四灶一线。这些沙堤当地俗称“沙冈”或“龙冈”,如盐城龙冈果林场就建在其上,另外阜宁喻口附近古沙堤高程可达5米(开采矿砂后形成金沙湖)。这种独特地貌的形成反映了海岸复杂演化过程。沙脊是海岸蚀退阶段(或淤涨缓慢的阶段)由波浪塑造的滨岸堤,湿地是海岸较快淤涨阶段由潮流建造的潮滩,滩脊与湿地的相间排列显示了海岸进退的演化过程。[24]
距今2500年至南宋建炎二年(1128),海岸线大致维持在东冈一带,成陆速度缓慢。秦汉时人们居住沙堤高冈上煮盐为业,汉元狩四年(前119)盐城建县(盐渎县)。隋唐间阮昇之《南兖州记》载:“(盐城)沙洲长百六十里,海中洲上有盐亭百二十三。”到唐大历年间(766—779),“淮南黜陟使李承奏置常丰堰于楚州以捍海潮”[25],常丰堰成为唐时海岸线的重要人工标志。宋天圣五年(1027),又在常丰堰基础上建成泰州捍海堰,经过宋元时期续修形成明清范公堤,从常丰堰到范公堤,反映了唐宋至元代岸线分布较为稳定。
1128—1855年,江苏中部范堤以东滨海平原成陆面积共约0.5万平方公里。明朝弘治七年(1494)以前,泥沙主要沉积在废黄河水下三角洲,这一阶段滨海平原成陆速度约为2.7平方公里/年,16世纪中叶之后淤涨速度明显加快,达到8.3平方公里/年;此后速度进一步加快成陆,并在黄河北归前的一段时间内达到最高值,约为12.4平方公里/年。清咸丰五年(1855)黄河北归后,河流来沙切断了以往供给盐城至大丰一带海岸外涨的物质来源,但沉积物被沿海潮流携带搬运、堆积,使得中部海岸继续淤涨,1855—1895年,其成陆速度降至10.3平方公里/年。[17]
江苏中部滨海平原的成陆方式主要表现为岸外沙洲并陆、向海淤涨的过程。[17]15世纪末黄河全流夺淮以来,岸外沙洲发育加快,逐渐形成一个相对独立的、具有复杂动态过程的岸外沙洲系统[20]555-566,正好位于中国古代南北海运交通要道之上。明永乐年间《海道经》对岸外沙洲的记载较为详细:“自转瞭角嘴,未过长滩,依针正北行驶,早靠桃花班水边,北有长滩沙、嚮(向)沙、半洋沙、阴沙、冥沙,切可避之。”另据嘉靖年间《筹海图编》《万里海防图》描述,在江苏海岸中段有几个大沙洲或沙岛,如“直北至海门县界吕四场,转东过瞭角嘴,是横上,再北过胡椒沙,是大横(即今大洪),多阴沙”[26]。陈伦炯《海国闻见录》记录了射阳河口至安丰一带海岸外有陈马沙、子沙、腰沙、白沙、阴沙等众多沙洲。至19世纪前期,江苏中部的岸外沙洲的辐射形状已比较明显。〔嘉庆〕《东台县志》:“摇钱沙、酒幌沙、犁头沙、日头沙,俱在(东台)县治东南。栟茶场黄沙洋海口外,与丰利、掘港场相接,海中平浅处潮涨则没,潮落则出,俗呼垳,名目甚多,为渔船插竹布网之所。”咸丰年间《海道图说》及1894年英国伦敦海图局所辑的《中国江海险要图志》对江苏岸外沙洲都有较多描述。这些沙洲平面形态均为东西向长带状,排列相当规整。20世纪初,南部岸段的岸外沙洲已呈稳定的辐射形状,而中部岸段的沙洲尚处在调正阶段,沙洲群分布在-20米等深线以内(图2)。
此外,江苏海涂持续扩张促使滩涂生态要素呈现了规律的演替现象,历史文献对此现象就有记载,如〔康熙〕《两淮盐法志》的梁垛场图中,将海涂自陆向海区分为草荡、淤荡以及光沙。这与现代潮滩上植物类型分布一致。据现代调查,江苏海岸淤涨岸段,自陆向海在地貌上主要分为草滩带、盐蒿滩带以及光滩带三个生态类型。随着滩面日益淤高、淤宽,潮浸频率减低,各生态要素也随之演替,呈现规律性的序列,即板沙滩逐渐向浮泥滩、光滩、盐蒿滩、草滩迭次演替。在自然状态下,承前启后,循序渐进,不可超越或逆转。[27]草滩带位于大潮高潮位以上,滩面平坦,植被生长茂密;白茅、獐毛、大穗结缕草等草甸植物分布在年潮淹没带,主要为陆生环境。盐蒿滩带位于平均高潮位和大潮高潮位之间[18]36-37,植被较矮、稀疏。光滩位于中潮位至大潮低潮位,无植被分布,低潮时地面出露。[28]1855年黄河北归后,废黄河三角洲由淤进转为蚀退。蚀退型岸段也存在演替规律,在生态特征上表现为逆序演替。伴随滩地侵蚀,潮浸频率增加,潮间带类型由年潮带转为月潮、日潮带,植被群落也同步逆向演替,与此同时,土壤盐分上升,草滩带退化,盐蒿群落增加。[27]
图2 20世纪初江苏海岸及岸外沙洲(源自邹逸麟、张修桂、王守春主编的《中国历史自然地理》)
五、小 结
一万年以来,江苏海岸经历了陆地—海洋—陆地的海陆演变的回旋过程。在千年尺度上,气候—海面变化作为关键控制因素,海水进退控制了江苏海岸环境,影响了江苏沿海低平开阔滨海浅滩地貌的更替变迁。全新世早期以陆地环境为主,全新世中期海侵达到高峰,以浅海潟湖环境为主,此后海面趋于稳定,全新世晚期江苏中部海岸开始由海转陆。多次海陆变迁形成岸外沙堤群、西侧潟湖浅湾,以及东侧的滨海浅滩环境。
一千年以来,黄河夺淮入海极大改变了沿海水文、地貌特征,形成持续数百年的“海势东迁”过程,塑造大面积开敞低平的滨海平原。在中世纪暖期岸线相对稳定、淤涨程度不明显,但在小冰期内经历长期淤涨扩张,特别是同期黄河入海与人类活动对泥沙堆积的影响,显著加快了海岸淤涨扩张速率。滩涂淤涨持续重构潮滩沉积环境并引发潮滩生态环境的演替变化。受潮差、泥沙及沿岸流的综合作用,北部属黄河冲积平原,南部属长江冲积平原,中部属沙洲并岸。不同岸段形成了不同高程:南部沿岸最高,中部岸段次之,废黄河三角洲最低。
近百年以来,沿海围垦开发加快,推动了自然滩涂向围垦地与人工岸线的转变,自然滩涂快速减少。伴随当前海平面上升、泥沙减少,当前江苏沿海从长期淤涨状态进入整体上侵蚀为主的状态。在加快推进生态文明建设背景下,如何加强沿海地区的人地关系协调、促进生态修复,应对气候变化,恢复生物多样性,以及防治污染等,成为今天江苏沿海环境治理的重要主题。
(作者简介:鲍俊林,复旦大学中国历史地理研究所副教授、硕士生导师。)
栏目编辑:王魁诗
参考文献
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