黃河南徙在徐州地區(qū)的環(huán)境效應研究

摘要：自1128年黃河南徙奪淮始，到1546年，黃河以多股并流的形式在徐淮地區(qū)頻繁泛濫游蕩。1546年以后，經過王以旗、朱衡、潘季馴等人的持續(xù)治理，黃河基本穩(wěn)定于現今黃河故道一線。黃河南徙對徐州地區(qū)的自然環(huán)境影響深刻，首先改變了徐州地區(qū)的水系格局，進而由沂、沭、泗等河流塑造的沖積傾斜平原與波狀剝夷平原被黃河泛濫沖積物所淹沒；其次黃河南徙改變了徐州地區(qū)土壤發(fā)育過程與土壤理化性質，降低了徐州地區(qū)土地生態(tài)環(huán)境質量；再次黃河南徙也造成徐州地區(qū)孕災環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，徐州地區(qū)逐漸成為水旱災害頻發(fā)、鹽堿化發(fā)育、中低產田廣布的自然環(huán)境脆弱區(qū)域。

關鍵詞：黃河南徙；徐州地區(qū)；環(huán)境效應

中圖分類號：K901.9 文獻標識碼：A 文章編號：1003-854X(2011)01-0102-06

徐州地處東經116°22′～118°40′，北緯33°43′～34°58′之間，轄豐、沛、邳州、睢寧、新沂等5縣市，銅山、賈汪、云龍、泉山、鼓樓等5區(qū)，總面積11232Km²，其中平原面積約占90％，丘陵崗地約占10％。徐州位于魯南山地丘陵與蘇北平原的交接地帶，沂、沭、泗諸河流下游，屬于淮河流域的古淮泗水系。

黃河自1128年經徐州南徙奪淮人海，至1855年北歸，黃河南徙長達700余年，黃河攜帶大量泥沙進入下游地區(qū)，對區(qū)域自然地理環(huán)境變遷產生了重大的影響，本文從地理系統(tǒng)角度，對黃河南徙在徐州地區(qū)造成的環(huán)境效應進行了綜合分析。

一、黃河經徐州南侵歷史過程

黃河流域降水變率大，洪澇災害頻繁，河流泥沙含量高，歷史上一直以“善淤、善決、善徙”著稱。黃河下游在北達天津，南到江淮的整個黃淮海平原上都留下了黃河遷徙的蹤跡，形成北泛海河、東走大清河、南奪淮河的三個主要遷徙入海通道。

黃河侵淮的沉積記錄可以上溯到大約距今3萬多年前的晚更新世晚期。歷史時期以來，黃河南流侵淮的文字記錄最早見于司馬遷的《史記》，時為公元前132年。自公元70年王景治河以來，黃河下游形成千余年相對穩(wěn)定的時期，但從五代以來，下游不斷淤高，河水宣泄日益困難，河決事件越來越頻繁，黃河多次南徙，形成多次時間相對比較短暫的暫時性侵淮事件(表1)。但自南宋建炎二年(1128年)杜充為阻擋金兵，在滑縣李固渡西人為決堤，使黃河奪泗水入淮人海，最終導致黃河重大改道，直到1855年黃河在銅瓦廂決口再次奪大清河入渤海，結束了七百多年南徙奪淮人海的歷史。

在這七百余年間的奪淮期間，以1546年即嘉靖二十五年為界，分為兩個階段：一是公元1128年到公元1546年為黃河主流頻繁徙移與多股分流階段：二是公元1546年到公元1855年黃河主流相對固定階段。

公元1128年到公元1546年，在418年的歷史中，黃河共有340年的時間經徐州奪淮人海。1128年以來，黃河屢塞屢決，決溢頻繁，主要奪汴泗入淮，直到至元25年即1288年黃河決陽武縣由渦河至懷遠入淮，黃河改趨陳穎河，至明嘉靖二十四年。河決野雞崗而南，至泗州合淮入海，黃河或穎、或渦、或睢、或泗，黃河下游河段徙移無常。1546年，令河撫二臣疏浚碭山河道，引入徐州、呂梁二洪，以殺黃河南注之勢。嘉靖二十六年(1547年)秋，河決曹縣，漫金鄉(xiāng)、魚臺、定陶、城武，沖谷亭，由徐州經泗水入淮。其后，黃河下游經過王以旗、朱衡、潘季馴等人的先后持續(xù)治理，南流故道全部堵塞，黃河或由秦溝入漕，或由濁河入漕，盡出徐、邳，奪泗入淮，直到1855年黃河銅瓦廂決口北流入渤海。在309年的歷史中經徐州奪泗入淮達304年，其間，雖然黃河時有決溢，但其主流相對穩(wěn)定在現在的黃河故道內。

二、徐州地區(qū)地貌環(huán)境的變化

1、徐州地區(qū)河湖水系巨變

自1128年黃河奪淮的七百余年間，位于泗水下游，黃河入淮水路的徐州地區(qū)，由于黃河攜帶大量泥沙的侵入，原來古淮泗水系在出魯南山地進入下游徐州地區(qū)的平原崗地后，發(fā)生了巨大的變化。在黃河奪淮之前，徐州地區(qū)主要的河流是淮水支流古泗水系，河流由濟寧向南，在徐州附近，古汴渠自右岸匯入泗水。繼續(xù)流向東南，在古邳附近接納左岸沂水，經宿遷、泗陽進入淮河。區(qū)內主要的河流主要流向南、東南方向，水道通暢。黃河南徙后，歷經350余年的泛濫，到嘉靖四十四年，徐州地區(qū)的古泗水系發(fā)生巨變，《明史·河渠志一》載，“七月，河決沛縣，上下二百余里運道俱淤。全河逆流，自沙河至徐州以北，至曹縣棠林集而下，北分二支：南流者繞沛縣戚山楊家集，入秦溝至徐；北流者繞豐縣華山東北由三教堂出飛云橋。又分而為十三支，或橫絕，或逆流入漕河，至湖陵城口，散漫湖坡，達于徐州，浩渺無際，而河變極矣?！边@是關于這一地區(qū)河流變化的明確記述，全河逆流，即黃河決口當與泗水流向相反，本來泗水及運河在徐州北部地區(qū)是向南流的，這次沛縣決口是使黃河沿大沙河逆流，這也奠定了這一地區(qū)現代的水系格局。1128年黃河奪淮南徙后，至1546年黃河下游形成固定的流路，黃河基本沿古汴渠、泗水下段、淮河形成人海水路。黃河在奪淮的幾百年時間內，不斷淤積抬高，到1855年黃河再次北徙止，黃河留下高起的故道將徐州地區(qū)的水系分為北部沂泗運水系與南部的濉安水系。除中運河聯(lián)通廢黃河故道南北水域外，沂、沭、泗水系基本與淮河水系分離，形成獨自人海的獨立水系。

黃河南徙不僅改變了徐州地區(qū)的河流格局，而且加速了這一地區(qū)湖泊的演化過程。伴隨著黃河河床不斷抬升，在沂、泗下游逐漸淤塞潴積成南四湖與駱馬湖(圖1)。南四湖是位于蘇魯交界的南陽、獨山、昭陽、微山四個相連湖泊的總稱。南四湖地處山東地塊西南邊緣的凹陷地帶，這是它形成的地質基礎，黃河南徙奪泗是南四湖形成的直接原因。昭陽湖形成最早，或稱為山陽湖或刁陽湖，嘉靖末，河水東決，由運趨湖，漕運阻塞，尚書朱衡改新渠于湖東，以避河水，最終湖水填淤，居民樹藝其中，化為膏壤，昭陽湖自明代已經開始退縮了。獨山湖為沙河鄒泗諸水余流所匯也，……呂孟湖，北為運河，其西為赤山湖、微山湖。東接嶧縣之韓莊湖。明史河渠志記述諸湖相連注八十里，實一湖也。史書關于駱馬湖的記載最早見于明史，本洼田也，明季漫溢成湖。

2、徐州地區(qū)的地貌格局的變化

徐州位于華北地塊南緣，魯中南山地南端的尾間，以波狀剝夷平原和剝蝕殘丘為主要地貌類型，局部沿沂水、沭河、泗水河谷發(fā)育傾斜沖積平原。1128年以來，黃河奪淮帶來巨厚沉積，使原泗水下游河段地貌環(huán)境發(fā)生巨大變化。徐州大部原來由沂、沭、泗等河流塑造的沖積傾斜平原與波狀剝夷平原被黃河泛濫沖積物所淹沒，進而在徐州西部、南部留下大面積的黃河河成地貌形態(tài)，主要包括黃河故道沿線的高灘地、黃河決口扇、黃泛傾斜沖積平原、黃泛洼地等地貌類型(圖2)。原來的由沂、沭、泗諸河所塑造的地貌單元僅保留于東北角的邳州與新沂，特別是沭河段。

黃河高灘地，是黃河北徙后留下的古河道所在地貌單元，地形高亢，橫亙于蘇北平原之上，成為區(qū)域分水嶺，地表主要為砂質沉積，發(fā)育砂質黃潮土，耕作層有一定的有機質累積，在冬春季節(jié)存在一定的風蝕現象。黃河決口扇平原為歷史上黃河大規(guī)模決溢形成，其中上部與下部有較大的差異，因此將其分開，中上部沉積物多砂質粉砂質，下部顆粒較細，這一地貌類型區(qū)鹽漬化土地分布較廣，以黃潮土與鹽化潮土為主要土壤類型。存在輕度風蝕現象。黃泛沖積傾斜平原是黃河泛濫形成的沖積平原，地形平坦，粉砂質黃泛沉積物為主，有輕度的風蝕。而在剝蝕丘崗地貌類型區(qū)主要發(fā)育粗骨棕壤與褐土為主，在沂沭河谷地區(qū)保留部分未受黃河影響的地貌類型，如剝夷平原、沭河沖積傾斜平原，發(fā)育的土壤主要有黑鈣土與棕潮土。

三、徐州地區(qū)地生態(tài)環(huán)境質量的變化

1128年以來的黃河南徙雖然使泗水河段發(fā)生發(fā)育的古地形地貌均被黃河沉積物埋沒，徐州地區(qū)土地生態(tài)環(huán)境發(fā)生巨大變化。但從歷史上看泗水、沂河、沭河是三條相近且近似平行的南北向河道，在黃河南徙之前的水熱環(huán)境是相似的，這也使位于徐州地區(qū)的三條河流下游段土地生態(tài)環(huán)境質量具有較好的一致性。沭河徐州段基本保持了原生地貌格局，忠實的記錄了這一地區(qū)土地生態(tài)環(huán)境質量演化過程，因此可以作為黃河南徙的土地生態(tài)環(huán)境質量影響的背景值，利用沭河下游河段非黃泛區(qū)的土地生態(tài)環(huán)境質量特性與黃泛影響區(qū)土壤特征進行比較，其差異可以反映黃河南徙對土地生態(tài)環(huán)境的影響。為了使研究方便，我們采用二級地貌類型單元作為比較分析的基本尺度(圖2)。

1、土壤理化性質

黃河南徙過程中，主要侵奪了泗水河道，使泗水河成地貌被黃河河成地貌體掩埋，因此我們主要選擇了沭河傾斜沖積平原與黃泛地貌單元作為野外土壤采樣對象，選擇了7類地貌單元，共采集了14個土地壤剖面樣品。土壤樣品元素定量分析由中國礦業(yè)大學分析測試中心完成，土壤肥力分析由徐州市土肥站實驗室完成。由于本論文重點研究徐州地區(qū)的土地生態(tài)環(huán)境質量，因此選擇14個剖面樣品的耕作層進行比較分析(表2)。

《禹貢》記載徐州地區(qū)土壤種類為赤埴墳，田地生產力為上中，雍州第一，徐州第二，從歷史上看，徐州地區(qū)自然物產與農業(yè)都是比較發(fā)達的。但從現在徐州土壤普查數據看，全市土地總面積為1238.05萬畝，其中鹽化、鹽堿化、堿化土類土壤面積達229萬畝，高沙、鹽堿、旱澇成為提高土地生產潛力的主要限制性因子。

從土壤類型看，徐州地區(qū)原來的沂、泗水兩岸發(fā)育棕潮土，但在黃泛影響區(qū)現在主要發(fā)育黃潮土，局部甚至出現鹽化潮土。從土壤質地來看，黃泛沉積帶來大量的粉砂質碎屑物，古黃河兩岸形成巨厚的粉土、砂粉土，土壤肥力下降明顯，不僅表現在土地的持水能力下降，而且存在輕度或中度風蝕現象。

黃泛沉積物上發(fā)育的土壤化學性質與非黃泛區(qū)相比，也發(fā)生了明顯變化(表3)。從土壤PH值看，黃泛區(qū)基本都在8以上，在11號樣點達到8.74，對作物生長有一定影響；而在非黃泛區(qū)則土壤基本為中性，PH值為7左右。從全鉀含量看，黃泛與非黃泛區(qū)地貌單元土壤差異不大，但全磷含量黃泛區(qū)土壤較高。從有機質含量與陽離子交換能力來看，沭河傾斜沖積的棕潮土明顯高于其他黃泛區(qū)的土壤水平，這說明非黃泛影響區(qū)土壤肥力水平較高。

2、土地生態(tài)環(huán)境質量評價

為了進一步分析黃河南徙對徐州地區(qū)土地生態(tài)環(huán)境質量影響，參考農用地分等指標與土壤質量評價指標，構建了以土壤結構、耕層機械組成、土壤侵蝕程度、鹽堿化程度、有機質含量、全氮、PH值、陽離子交換量等8個因子為指標的評價體系，并將每一個因子結合徐州地區(qū)的實際情況，分別將其分為三個等級。以此對不同地貌單元進行質量評價(表4)。

分別選擇徐州地區(qū)黃河泛濫過程形成的五種主要地貌單元與沭河沖積傾斜平原，作為評價單元，對不同地貌單元進行土地生態(tài)環(huán)境質量評價。從評價結果看(表5)，沭河傾斜沖積平原的土地生態(tài)環(huán)境質量明顯高于黃泛區(qū)，它是徐州土地質量最好的地貌單元，在黃泛地貌區(qū)，黃泛傾斜沖積平原、黃河決口扇平原中上部、黃泛洼地質量好于黃河故道高灘地與黃河決口扇前緣低平原。

從具體影響因素上看，黃泛沉積區(qū)土壤以碎屑結構為主，為砂土、砂粉土，保水保肥能力較差。由于黃泛沉積物結構松散，存在不同程度的風蝕現象，特別是在高灘地上，春季風蝕作用明顯。在黃河決口扇平原前緣鹽堿化成為土地生態(tài)質量的主要限制性因子。而從陽離子交換量來看，黃泛洼地與黃河故道高灘地較差，其肥力水平較低。

從徐州市土地生態(tài)環(huán)境質量空間結構圖(圖3)上可以看出。Ⅰ類土地主要分布于徐州東部的沭河沖積傾斜平原區(qū)，面積較小。Ⅱ類土地成帶狀分布于黃河故道兩側，是徐州分布最廣的土地單元。Ⅲ類土地主要為黃河高灘地與黃河決口扇下部低平原，主要位于沛縣與雎寧縣南部地區(qū)。

3、徐州地區(qū)孕災環(huán)境變化

由于徐州地區(qū)原來的河流水系巨變，徐州地區(qū)孕災環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，根據徐州地區(qū)歷史災害統(tǒng)計資料(表6)，從徐州地區(qū)各災害種類發(fā)生頻率的變化趨勢看：主要災種百年發(fā)生頻次不斷增加，其中可能有歷史文獻紀錄信息越久遠損失越大有關，但其水災變化頻率在1100年以后有了很大的變化，在其以前，水災發(fā)生的頻率基本在10－20年一次，但在黃河奪淮后，水災發(fā)生的頻率基本1～2年一次。

四、結論

黃河南徙對徐州地區(qū)的自然環(huán)境影響深刻，首先改變了徐州地區(qū)的水系格局，在豐沛平原區(qū)，形成以黃河故道為分水嶺，與運泗水系相反的格局。河流向北注入南四湖。而高亢的黃河故道也將徐州地區(qū)的水系分為南北兩部分，即北部的沂泗沭水系與南部的睢安水系。

黃河南徙對徐州地貌環(huán)境進行了巨大改造，由沂、沭、泗等河流塑造的沖積傾斜平原與波狀剝夷平原被黃河泛濫沖積物所淹沒，在徐州西部、南部留下大面積的黃河高灘地、黃河決口扇、黃泛傾斜沖積平原、黃泛洼地等地貌類型(圖2)。原來的由沂、沭、泗諸河所塑造的地貌單元僅保留于東北角的邳州與新沂。

黃河南徙改變了徐州地區(qū)土壤發(fā)育過程與土壤理化性質，沂、沭河兩岸發(fā)育棕潮土，但在黃泛影響區(qū)現在主要發(fā)育黃潮土，局部甚至出現鹽化潮土。黃泛沉積區(qū)的土壤肥力下降明顯，不僅表現在土地的持水能力下降，而且存在輕度或中度風蝕現象。黃河南徙也造成徐州地區(qū)孕災環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，根據歷史災害資料，徐州地區(qū)各災害百年發(fā)生頻次不斷增加。

黃河南徙奪淮，在改變區(qū)域河湖水系的過程中，徐州地區(qū)由九州之中的上等區(qū)域，逐漸成為水旱災害頻發(fā)、鹽堿化發(fā)育、中低產田廣布的自然環(huán)境脆弱區(qū)域。

注釋：

1、《嘉慶重修一統(tǒng)志》第10、5冊，中華書局1986年影印本。

作者簡介：葛兆帥，男，1971年生，河北唐山人，徐州師范大學城市與環(huán)境學院副教授，江蘇徐州，221116；吉婷婷，女，1983年生，江蘇淮安人，淮陰師范學院地理系，江蘇淮安，223300；趙清，男，1965年生，江蘇鹽城人，徐州師范大學城市與環(huán)境學院教授，江蘇徐州，222116。

(責任編輯 張衛(wèi)東)