第一章 重庆生态环境与人类活动
第一节 重庆的自然生态环境及其特殊性
一 重庆的地理位置与地质地貌
1.地理位置
重庆是国家1997年设立的直辖市,位于中国西南部,面积82411平方公里。介于北纬28°10′-32°13′、东经105°10′-110°11′之间。行政区划上东邻湖北、湖南两省,南与贵州省接壤,西连四川省,北与陕西省毗邻。自然地理位置处于长江上游,是我国二级阶梯向三级阶梯的过渡地带,亦为连接我国东西部和南北部地区的枢纽。境内干流水系东出长江三峡,连接长江中下游各省。南有乌江通达贵州高原,西有嘉陵江、长江贯穿四川盆地。辖区内是长江上游经济带的重要组成部分,是长江中下游地区的生态环境屏障和西部生态重点建设区,是我国重要的电力供应基地和内河航运干线。在促进长江流域的经济发展、我国东西部地区经济交流和西部大开发中具有十分重要的战略地位。史前时期,重庆地区是我国南北文化和东西文化交流的重要通道。[1]先秦时,殷商、秦、巴、楚、蜀文化在重庆地区交互融合。秦汉、两晋时期,中国大一统政治格局的军事变革,往往以重庆为重要的军事通道。唐宋以降,重庆峡江水路成为维系历朝最重要的交通干道之一,承担转输川米、蜀布、蜀麻、马纲、食盐、竹木、药材等资源货物的重要水路。[2]历史时期,重庆地区一直在我国政治、经济、文化发展史上具有重要影响。
2.地质地貌
重庆地区在距今约1.8亿年的印支运动中,结束海相沉积地貌成为陆地。距今约1.25亿年的燕山运动中,重庆东部的大巴山、巫山等山脉形成,使流域内发生东、西相背的两面水系,重庆地区成为印度洋-南海水系与古太平洋水系之间的分水岭。至距今2500万年的喜山运动中,青藏高原剧烈抬升,逐渐形成中国四级阶梯地貌。巫山分水岭在东、西两面水系长期向源侵蚀的基础上,由于青藏高原水系和四川盆地水系东注,最后在距今约70万年,水流切割形成雄伟壮丽的长江三峡,构成了横贯中国东、西的现代长江水系。[3]
重庆地区地貌起伏变化很大。市境内的最高点是巫溪县阴条岭(大巴山主峰之一),海拔2792米;最低点巫山县碚石乡,海拔73米。市境海拔高差达2719米,是我国海拔高差最显著的地区之一。区域内地貌类型复杂多样,其中山地地形占全市面积的60%,丘陵占全市面积30%,平原(平坝、缓丘)占市境的10%。自然山脉具有平行展布、区域分异明显的特点,境内除东北部的大巴山山系呈东南-西北向展布外,其他大部分山脉为北东-南西向分布。因山脉分布的控制,重庆地貌构成由南、北海拔较高的山区向中部长江河谷倾斜的特征。地貌单元除少部分平原外,主要有中山、低山、丘陵、山原、山间盆地、河谷和喀斯特地貌等地形。重庆喀斯特地貌十分突出,是世界上同类地貌中最具典型意义的地区之一,保存有类型丰富的地表岩溶遗迹(岩溶峡谷、峰丛石林、天坑漏斗、天桥溶槽等)和地下岩溶遗迹(溶洞、伏流、暗河等)。市境内大巴山、巫山、齐岳山、仙女山、方斗山、明月山、中梁山,以及长江、乌江、嘉陵江等,嵌在复杂多样的山原、峡谷、山间盆地和岩溶地貌等之间,组建起重庆地表复杂多样、地形迥然异趣的地貌形态。
二 生态特征
重庆地区位于全球副热带回归高压带,北纬30°线横贯境域中央。从全球相对纬度比较,该纬度带应是干热少雨地区。非洲撒哈拉沙漠、阿拉伯半岛内夫得沙漠、印度北部塔尔沙漠、北美加利福尼亚沙漠和墨西哥高原北部等,基本在地球表面串联起一个荒漠、半荒漠景观带。但是,重庆地区在这一地带内,虽然高空为干热行星风系,但在低空环境下受季风环流气候控制,故而形成了全年气温暖湿热、降水较多的气候特点,并因此形成我国著名的暖冬中心以及纬度最为偏北的中亚热带常绿阔叶林植被景观带。此外,重庆山岭、江河纵横,地表起伏差异显著,形成有特征迥异的小气候区和明显的立体气候景观。独特的湿润季风气候特征和有利的地形地貌,构成了重庆地区适宜于人类生存的优良自然生态。《山海经·大荒南经》中记载重庆史前有臷民之国,“不绩不经,服也。不稼不穑,食也。爰有歌舞之鸟。鸾鸟自歌,凤鸟自舞。爰有百兽,相群爰处”(意为:不织而衣,不种而食,祥鸟歌舞,群兽毕具)。《华阳国志·巴志》记重庆先秦时期“土植五谷,牲具六畜。桑、蚕、麻、苎、鱼、盐、铜、铁、丹、漆、茶、蜜、灵龟、巨犀、山鸡、白雉”等均为特产。在古代文献中,重庆地区被描述为一个生态环境极利于人类养生的欢乐世界。
三 人类有史以来的环境变迁
1.人类出现时期的原始环境
重庆地区是世界上人类化石分布最密集的地区之一,人类在重庆的最早出现是在早更新世。巫山县龙骨坡遗址的“人类化石”,经最新研究确定为猿科(Pongidae)而不是人科(Hominidae),但该遗址出土的石制品可以确定是人工制品。[4]因此,人类在重庆地区最早文化遗迹为龙骨坡遗址,距今约204万年,这是亚洲最早的人类遗迹。那么,人类在重庆出现时期,该地区的自然环境是什么样的呢?
中国地质学界将更新世划分为三个时代:早更新世,距今250万-78万年;中更新世,距今78万-12.8万年;晚更新世,距今12.8万-1万年。[5]巫山龙骨坡遗址的地质时代是属于早更新世。古人类在龙骨坡遗址生活时,大巴山、巫山等山脉均已形成,但重庆东部的巫山(黄陵背斜)阻挡着重庆乃至川东的水系,重庆、川东流域的水以黄陵背斜为分水岭,由东向西汇入古四川盆地。中更新世时,喜马拉雅运动强烈抬升了青藏高原和四川盆地,同时在黄陵背斜东、西两面河流向源侵蚀的基础上,约在距今73万年,长江三峡才在水流侵蚀下最后贯通,形成了水系发源于青藏高原、由西向东注入东海的现代长江。[6]在龙骨坡遗址生活着重庆地区最早的古人类时,由古地层孢粉分析可以得知,当时植被特征中有数量很多的栎(Quercus)、榆(Ulmus)、桦(Betula)、栗(Castanea)、桤木(Alnus)、山核桃(Carya)、柳(Salix)、椴(Tilia)、朴(Celtis)、榉(Zelcova)、豆科(Leguminosae)、樨科(Oleaceae)等被子植物,以及数量较多的膜蕨属(Hymenoph yllaceae)、水龙骨(Polypodium)、紫萁(Osmunda)、桫椤(Cyathea)、金毛狗(Cibotium)、热带蕨(Vittaria)、卷柏(Selaginella)、石松(Lycopodium)、凤尾蕨(Pteris)、铁角蕨(Asplenium)、蹄盖蕨(Athyrium)、里白(Hiciopteris)等蕨类植物,而灌木及草本花粉植物较少。[7]从孢粉分析上可以看出,早更新世时期,重庆地区的植被是以亚热带常绿林为主,另间杂有热带和温带植物。从当时与人类伴生的动物群种类上观察,有热带、亚热带动物毛猥(Hylomys suillus)、斑蝠(Scotomanes)、优飞鼠(Petinomys electilis)、狨鼠(Hapalomys)、笔尾树鼠(Chiropodomys)、猎豹(Cynailurus)、独角犀(Rhinoceros)、双角犀(Dicerorhinus)、貘(Tapirus)、更新大灵猫(Megaviverra pleistocaenica)、桑氏鬣狗(Pachycrocuta licenti)、剑齿象(Stegodon)、剑齿虎(Homotherium)、爪兽(Nestoritherium)、河猪(Dicoryphochoerus)、巨羊(Megalovis)等[8]。所以,重庆地区早更新世动物群特点和植被特征一样,都反映出当时气候温暖湿润、动植物群落生态良好的一种自然状态。此外,早更新世时龙骨坡遗址、万县盐井沟平坝上洞发现的中华鼩猥(Neotetracus sinensis)、小飞鼠(Pteromys volans)、巫山攀鼠(Vernaya wushanica)、高山姬鼠(Apodemus chevrieri)、爱氏巨鼠(Leopoldamys edwardsi)等山地型动物,显示早更新世时期,重庆东部等地的山地地形已经具备规模。而这两个地点的一些北方种类,如刺猬(Erinaceus)、沟牙鼯鼠(Aeretes)、岩松鼠(Sciurotamias)、转角羚羊(Spirocerus)等动物,也显示早更新世有一些典型的北方哺乳动物迁徙到重庆地区。[9]
早更新世早期,是人类最早出现在重庆的时代。该时期重庆东部的大巴山、巫山山地地势较高,其中巫山山地是重庆和川东水系由东向西流的分水岭。古长江以巫山为脊,形成分别向西、向东汇注的水系。当时重庆地区的气候温暖湿润,生长有茂盛的热带、亚热带植被,与人类相伴生存的有种类丰富的热带、亚热带动物。由于山地地形已经形成,所以有些山地型动物。由于地理位置上连接北方,秦岭、大巴山还未形成阻碍北方动物迁徙活动的界限,所以有些温带草原型动物也分布到重庆。
2.人类在重庆经历的沧桑巨变
从早更新世人类出现在龙骨坡遗址以后,中更新世人类又相继生存在丰都县烟墩堡遗址、高家镇遗址、冉家路口遗址、井水湾遗址和奉节县兴隆洞遗址等,晚更新世人类生存于丰都县和平村遗址、奉节县横路遗址、九龙坡区桃花溪遗址、铜梁县张二塘遗址、巫山县雷坪洞遗址等。[10]中更新世初期时,古人类在重庆目睹了中华大地上发生的最重要的地质事件之一——即长江三峡的贯通。长江三峡贯通后,中国最大的河流和水域面积长江流域形成。三峡贯通后的长江流域,为中华文明后来在历史时期上的演进,提供了重要的时空平台。[11]
中更新世、晚更新世,是我国自然环境变化非常显著的时期。该阶段我国西高东低四级阶梯的地貌形成;冰期气候多次轮回;大巴山、秦岭等山脉持续抬升,中国南北气候差异日趋明显。[12]在沧桑巨变中,古人类在重庆经历了许多大的地貌变化、气候变化、植被变化与动物群生态变化等。其中中更新世早期时,由于该地区地势的迅速抬升和水流侵蚀,在三峡水道贯通的时候,长江两岸也相伴发生了世界上最为显著的自然滑坡地质史。[13]与此相应的,渝东、渝东南,也因地势抬升和水流下切,形成了一系列天坑地缝、溶洞漏斗、天生桥等地质奇观。较突出的如世界上最大的天坑——奉节小寨天坑;世界上最大的天生桥——武隆天生桥;中国最深的洞穴,排名第一、二位的武隆汽坑洞、洞坝洞等。在历次冰期气候中,北方哺乳动物也南迁至重庆,使该地延续生存有一些北方动物群。如中更新世晚期的歌乐山动物群,即出现有麝鼹(Scaptoschirus moschatus)、黄鼠(Citellus)、田鼠(Ellobius)、林姬鼠(Apodemys sylvaticus)、西伯利亚鼬(Putoricus sibiricus)、中华貂(Martes sinensis)、绵羊(Ovis)等典型北方哺乳动物。[14]在冰期气候过后,热带的一些哺乳动物也迁徙至重庆,如中更新世巫山宝坛寺洞的毛耳鼯鼠(Belomys pearsoni)、万县盐井沟动物群的德氏狨鼠(Hapalomys delacouri)、歌乐山动物群中的亚洲象(Elephas)等。晚更新世时期是我国第四纪气候变化最频繁的阶段,该时期重庆地区虽然保持亚热带气候的基本性质,但冷暖气候的交替也在重庆海拔较高的山区产生很大影响。随着重庆本地山峰的抬升和河谷的深切,重庆在中、晚更新世逐渐形成了日益显著的立体地貌景观。即:峡谷为湿热的热带、亚热带植被带,随山势海拔上升,逐渐过渡到温带和高寒山区气候带。重庆由于其处于衔接中国南北的地理位置,又由于存在有复杂多样的生态环境,因此,自古以来就是我国南北、东西动植物群落的交融地带。
重庆优越的地理位置和自然环境,为古人类在该地区的生存和演化提供了有利条件。在世界上,很少有像重庆这样人类历史能够从早更新世早期不间断地连续演进到现代。古人类在重庆的生活,曾经经历的沧桑巨变还包括全新世以来长江水道稳定后,上游洪水对重庆地区造成的多次洪灾。如根据丰都县玉溪遗址的研究,约7000年以来,该遗址曾经经受过16此大洪水灾害。[15]古人类在重庆经历了长江从无到有,长江三峡以及各种岩溶地质奇观的诞生,长江形成后两岸的多次洪水灾害,重庆立体地貌的逐渐显著和热带、亚热带、温带动植物在重庆的交融等。人类在重庆的生存留下了丰富的历史遗迹,从重庆地区旧石器时代遗址、新石器时代遗址、夏、商、周、秦、汉、六朝、唐、宋等各时期的遗址分布看,旧石器时代的遗址分布海拔比较高,遗址面积比较小、与水源距离最近;而后期历史上的遗址海拔相对较低,遗址面积比较大、与水源相距位置平均距离比较远。这些原因,与重庆地区地势逐渐抬升、水流下切,以及旧石器时代人口较少、主要依靠就水居住,而晚期历史上人口逐渐增多、并发明了取水、携水设备(逐渐有了陶、铁等水容器)等因素有关。[16]
四 与周围地区的环境比较
1.立体气候环境
与周围其他地区比较,重庆具有显著的立体气候特征。重庆北有大巴山、东有巫山、南有大娄山、武陵山,西部绵延着川西高原,长江穿中而过,会聚西、北、南各方面支流东泄三峡而出。伴随地壳抬升、岩溶现象和长江的发育,重庆境内形成了大山、大川、大河、深谷交错的地形,使境内相对海拔高差很大。境内最高峰阴条岭海拔2792米;最低点巫山县碚石乡,海拔73米;市境海拔相对高差达2719米,是我国海拔高差最显著的地区之一。显著的相对海拔高差,构成重庆从低海拔峡谷向高海拔山峰气候逐渐过渡的立体气候现象。气温随海拔变化,约每升高100米,温度相对降低0.6℃,降水量增加55毫米。随地势变化的立体气候,也对不同海拔高度的植物产生影响。从低向高依次分布中亚热带、北亚热带、暖温带、寒温带等自然景观。立体气候和自然环境,塑造出重庆海拔较高的山区的那种“一山有四季,十里不同天”景象。
2.巨大水能资源
重庆境内江河纵横,河网密布,水能蕴藏量巨大,极具开发潜力。以600余公里长江干流为线,汇集嘉陵江、渠江、涪江、乌江、大宁河五大支流及上百条小河流,构成向心状的复合水系。年平均水资源总量在5000亿立方米左右,每平方公里水面积全国第一,水能资源理论蕴藏量为1438.28万千瓦,可开发量750万千瓦,全市每平方公里拥有可开发水电总装机容量是全国平均数的3倍,水能资源开发量在全国城市中名列前茅。境内大部分河流,具有流域范围内降水丰沛,集雨面积大,河谷切割深,谷坡陡峻、天然落差大、滩多水急、陡涨陡落等山区河流特点。重庆地表水的突出特点,还表现出其接受长江上游100万平方公里流域面积的来水,使之束缚于三峡泄夔门而出,多年平均径流总量达4500多亿立方米。把上游广大的流域水集中于狭隘的三峡,使流域水集中产生极大水能。形成“众水会涪万,瞿塘争一门”(《杜工部集·卷八》)的水能效应。
重庆除了水量、水能丰富的地表水外,还蕴藏有丰富的地下水。主要分为碳酸盐岩喀斯特水、碎刷岩孔隙裂隙水、基岩裂隙水3个类型。年储量为132亿立方米,可开采量为45亿立方米。其中有部分水转化为地下热能和饮用矿泉水,具有巨大的开发潜力。
3.气候带与生物带
由于地理位置和地貌等原因方面的影响,重庆形成了以中亚热带为主的气候带,同时兼有暖温带和高寒山区的气候特点。
在地理位置方面,市境虽然高空行星风系属于副热带高压带位置,但低空环境里,有强劲的海洋暖湿季风从低空破坏了高空行星干热风系,使暖湿气流对区域内产生强烈影响。在地貌方面,由于北部有大巴山、秦岭,东部有巫山等山岭阻挡(我国冬季寒流气候主要由北向南、由东向西),又使每年冬季寒流气候对区域内影响较小。此外,还因为境域地势南北高、中部低,中间谷地形成有下沉气流,不利于地表温度散发。所以,重庆的气候比同纬度地区都要高,冬季1月份最低气温比同纬度一般地区要高4℃以上。从气候积温上观察,市境大部分地区年积温在5000℃-6000℃之间,按热量划分标准属中亚热带,农作物可以一年二至三熟,气候积温条件优于长江中、下游地区(重庆属中亚热带气候,而长江中下游属北亚热带气候)。由于重庆地质构造复杂,水热条件充沛,积累和保存了由砂岩、白云岩、灰岩、页岩、泥岩等多种母岩发育的土壤类型(计有水稻土、新积土、紫色土、黄壤、黄棕壤、石灰岩土、山地草甸土七个土类)。[17]
优越的气候和土壤条件,使本地区具有物种多样性和生态系统多样性的优势。重庆区域内有多种不同植物区系相交融,其中热带植物成分有荔枝(Litchi chinensis)、龙眼(Dimocarpus longgana)、黄肉楠(Actinodaphne Nees)、木莲(Manglietia fordiana OliV)、含笑(Michelia figo)、蚁母树(Distylium racemosum Sieb)、三叶漆(Rhus ambigua)、蛇菰(Balanophoraceae)、野牡丹(Melastomataceae)、黑钩叶(Leptopus)、海桐(Pittoaporum tobira Ait.)、猴欢喜(Sloanea)、柃木(Eurya japonica Thunb)、黄檀(Palbergia hupeana Hance.)、黄柏(Cortex Phellodendri)、羊蹄甲(Bauhinia purpurea)、榕(Ficus microcarpa)、芭蕉(Musa basjoo)、芒草(Miscanthus)、香茅(Cymbopogon)等。温带植物有杨(Populus alba)、柳(Salix babylonica)、槭(Aceraceae)、桦(Betula)、栎(Quercus L.)、栗(Castanea)、水青冈(Fagus longipetiolata Seem)、圆柏(Sabina chinensis)、柏(Platycladus orientalis)、冷杉(Abies Mill)、云杉(Piceaasperata Mast)、松(Pinus)等。复杂的地形地貌和优越的气候条件,使重庆地区现在依然是世界上生物多样性保存最好的生态保护重点地区。[18]