當歐洲人第一次到達北美時(shí),南佛羅里達還是一片繁榮,遍布著(zhù)溫帶的松林、巨樹(shù)、河床、沼澤、濕地、??诤秃?,濕地主宰著(zhù)該區的地形地貌。
在過(guò)去的100年,該區經(jīng)歷了較大的人為變化,主要表現為排水灌溉系統的發(fā)展,只在半島南端保留了一些自然土地和水源。在其它的自然系統中,排水灌溉系統和人類(lèi)發(fā)展嚴重影響環(huán)境,例如,導致大范圍的山體滑坡和水土流失、濕地功能的喪失、異域物種的入侵、三角洲和海濱生態(tài)的退化等。
1.濕地功能的喪失
排水灌溉系統的發(fā)展嚴重影響南佛羅里達州的濕地,原Everglade濕地的一半都消失了,約897000公頃,草族植被損失24%,約146000公頃。很多幸存下來(lái)的濕地,由于水文性質(zhì)變化使徑流增加,從而受到很多負面影響。濕地干旱發(fā)生頻率的增加和空間范圍的擴大使濕地生態(tài)各級食物鏈的產(chǎn)出減少。另外,這種濕地水文性質(zhì)的改變也剝奪了涉水鳥(niǎo)類(lèi)的巢穴。
南佛羅里達州濕地的消失嚴重影響了生態(tài)環(huán)境和大范圍空間尺度的動(dòng)物生存,例如,造成生態(tài)群落的零星碎塊和生態(tài)缺失等。
據美國漁業(yè)和野生生物部門(mén)的統計,南佛羅里達州由于濕地缺失造成18種物種頻危,12種物種有待觀(guān)察,涉水禽類(lèi)的數量由1870年的250萬(wàn)減少到1973年的70000只,涉水禽類(lèi)數量的減少主要是水文條件改變的結果。
灌溉和人類(lèi)發(fā)展增加了外境物種入侵的機會(huì ),入侵的物種通常與本地物種競爭生長(cháng)。
該區Okeecholee湖南的集中排水灌溉和相關(guān)農業(yè)已經(jīng)造成嚴重的有機土壤功能喪失,大規模灌溉造成有機土壤的嚴重流失。
2.水質(zhì)
南佛羅里達州的水質(zhì)受人類(lèi)活動(dòng)影響嚴重,城市和農村渠道的水通常含有高濃度的營(yíng)養物質(zhì)和有毒物質(zhì),這些物質(zhì)使湖泊、河流、渠道、河口三角洲和海灣的生態(tài)系統嚴重退化。
水質(zhì)的退變是最近幾年才發(fā)現的,東部工業(yè)區很多水質(zhì)問(wèn)題發(fā)生于城市水渠,尤其是在低流量的情況下,這時(shí)很多水渠布滿(mǎn)水藻和污物,有時(shí)還長(cháng)滿(mǎn)水草,這種情形主要由于排泄了富含營(yíng)養物質(zhì)的污水和暴雨徑流造成的,徑流攜帶細菌、病毒、油脂、有毒金屬、殺蟲(chóng)劑等污染物,這些水質(zhì)退化的徑流會(huì )流入海濱地區、地下水或者公共供水系統。
水中富含溶解氧是良好水質(zhì)的重要標志,尤其在城市地區。因為很多的溶解氧被污水中有機物解體而消耗,水生植物的生長(cháng)污染了水渠,白天的溶解氧含量稍高,到夜晚幾乎為零。所以很多城市水渠中沒(méi)有善于游泳的魚(yú),只能生長(cháng)一些能耐低氧的泥鰍等小魚(yú)。
含氯化學(xué)物質(zhì),例如多氯聯(lián)苯等,這些化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生于城市和工業(yè)地區,對魚(yú)類(lèi)、野生動(dòng)物和人類(lèi)健康的危害極大。多氯聯(lián)苯主要用于工業(yè)應用,例如變壓器、塑料生產(chǎn)、橡皮、粘膠、墨水、穩定劑、防漏劑等。盡管從1970年以后,國際社會(huì )禁止使用多氯聯(lián)苯,但是這種污染物在環(huán)境中的持久效應直到目前還存在,其其燃燒有害物、藥物和固體污染物、化學(xué)制造、塑料生產(chǎn)、造紙和氯工業(yè)等也產(chǎn)生氯污染。
多氯聯(lián)苯等有機污染物在南佛羅里達分布很廣,主要通過(guò)降雨和空氣浮塵進(jìn)行傳播,但在工業(yè)區和城市地區密集程度是最高的,例如邁阿密(Miami)國際機場(chǎng)附近水體中的魚(yú)類(lèi)每1000g中含1000微克的這種有機污染物。工業(yè)地區有機污染物的密集會(huì )污染地下水,進(jìn)而污染人們的飲用水安全。
佛羅里達州快速的城市化發(fā)展和東部沿海低洼地區的農業(yè)發(fā)展所造成的有機污染,例如化肥和殺蟲(chóng)劑等污染,會(huì )對地下水體的水質(zhì)形成威脅,但由于降雨的稀釋作用,使真正污染超標的地區僅集中于幾個(gè)地區。
3.農業(yè)用地
南佛羅里達州約有70萬(wàn)公頃的肥沃有機土壤,大部分被轉換為農業(yè)用地,主要出產(chǎn)甘蔗和蔬菜。土壤中的養分由于需氧細菌的分解和周期性干濕變化而被釋放,這種情形造成大雨時(shí)土壤中大量氮和磷的流失,營(yíng)養物質(zhì)通過(guò)田間水渠、水控制結構、防供設施而進(jìn)入水系統,使水體溶解氧減少,氮、磷、氯、重金屬的含量增加,使水具有較深顏色和導電度。
現在南佛羅里達州某些地區的水質(zhì)與上世紀有明顯不同,主要是因為人類(lèi)的過(guò)度開(kāi)發(fā),改變了流域的自然屬性,例如灌溉和Okeecholee湖南部的農業(yè)發(fā)展等,這導致了水系中營(yíng)養物質(zhì)含量的升高。
很多研究表明,南佛羅里達州的沼澤對所流經(jīng)的水體起著(zhù)“腎臟”的作用,能使水流中氮、磷的含量恢復到污染前的水平。
4.湖泊污染
南佛羅里達最大的湖叫Okeecholee湖,水質(zhì)受上游徑流污染嚴重,大暴雨時(shí)從上游農田沖入很多農業(yè)廢物,從北邊流入湖中的污染物含量高于任何其他地方。
從1969年到1970年得到的Okeecholee湖的水質(zhì)和生態(tài)數據表明,該湖從20世紀60年代開(kāi)始富營(yíng)養化,富營(yíng)養化是該湖的主要問(wèn)題,富營(yíng)養化會(huì )嚴重降低水質(zhì),影響下游用水戶(hù)的用水。早期湖水的富營(yíng)養化表現為綠藻的過(guò)度生長(cháng),后來(lái)轉變?yōu)樗{藻的過(guò)度生長(cháng)。
最近15年Okeecholee 湖磷的含量增加了2.5倍,在1987-1988達到最高峰值,最近藍藻的暴發(fā)生長(cháng)標志著(zhù)Okeecholee湖正接受著(zhù)過(guò)量的營(yíng)養,主要成分就是磷,威脅著(zhù)湖區資源的生態(tài)健康。湖區由綠藻生長(cháng)轉變?yōu)樗{藻生長(cháng)意味著(zhù)湖水富營(yíng)養化變得更加嚴重了,磷被認為是控制該區藻類(lèi)生長(cháng)的關(guān)鍵要素,所以控制該湖區富營(yíng)養化關(guān)鍵是控制入流中磷的含量。
5.港口
南佛羅里達港口Charlott的水文屬性受人類(lèi)活動(dòng)的影響大,1934-1984年期間的入流量減少,可能是由于上游的地下水過(guò)量抽取造成的。入流水流中的營(yíng)養物質(zhì)在過(guò)去15年明顯增加,是因為徑流中農業(yè)廢物增多了。
水質(zhì)受到果蔬農業(yè)的影響,包括果類(lèi)洗滌的污染,殺蟲(chóng)劑、果蔬腐爛、果蔬等,農業(yè)大面積使用化肥、殺蟲(chóng)劑、除草劑、除菌劑、苯菌靈等還會(huì )造成銅、錳、鋅的污染。
此外,還有一些深井處于自流水高壓狀態(tài),是佛羅里達州淺層地下水受到黑水污染的來(lái)源之一。這些水井由于銹蝕,使深層地下水上涌的過(guò)程中變黑,污染淺層地下水。#p#分頁(yè)標題#e#
6.汞污染
汞(水銀)污染是威脅人類(lèi)健康和有機生態(tài)的嚴重問(wèn)題,美國北部和加拿大南部的很多湖泊受到汞污染影響。美國佛羅里達州和其它幾個(gè)州的居民,由于魚(yú)身體中含有很高濃度的汞而提出禁食魚(yú)的建議。汞所造成的生態(tài)問(wèn)題分為兩個(gè)方面,首先是食物鏈中的毒性累積,盡管汞在水中的濃度極低;其次就是汞在大氣中的擴散和傳播,由于環(huán)境中存在汞,有必要進(jìn)行汞的回收。然而,統計表明,南佛羅里達州在過(guò)去的50年,空氣中的汞含量增加了2倍。
南佛羅里達州的魚(yú)類(lèi)和野生動(dòng)物已經(jīng)被檢測出有高水平的汞,所以該區的魚(yú)類(lèi)不能賣(mài)給人們消費。1989年,一只佛羅里達豹死于汞中毒,且汞中毒被認為是另外兩只豹的死因,另外該區以豹為食的浣熊體內的肝臟和肌肉里也發(fā)現了汞的積累。
南佛羅里達州汞的問(wèn)題可能由多種原因造成,人們將注意力集中于兩個(gè)重要的汞的來(lái)源:市政焚燒的地方效果和東南海岸的其它排放,這可能是土壤失衡造成的。
最近完成的關(guān)于汞的研究,抽取了該州50處的泥沙樣品,結果表明,從1900年到1992年,該州泥沙中的汞濃度增加了六倍。
7.三角洲和珊瑚叢
三角洲的很多改變與來(lái)水量減少有很大關(guān)系,其它還與建造海堤、修改水渠、引水灌溉、防洪、徑流水質(zhì)改變有關(guān),佛羅里達東南海岸地下水水位維持所需要的徑流管理很小,但引水用水服務(wù)卻不少,使很多淡水濕地成為咸水濕地,很多珍貴的紅木林消失。今天,佛羅里達州的很多海濱三角洲,尤其是東南海濱和佛羅里達海灣,在干旱季節承受著(zhù)高鹽條件。
水資源管理使短歷時(shí)、大流量的水流變多,但維持生態(tài)系統的基流卻減少。
在佛羅里達海灣的很多地方,珊瑚和海濱水質(zhì)被認為是關(guān)鍵要素,持續的發(fā)展需要解決的問(wèn)題包括增加的暴雨徑流、污水池、廢井污水的泄露、水質(zhì)富營(yíng)養化、重金屬污染等。
佛羅里達州珊瑚的變化在上個(gè)十年引人注意,一些環(huán)境變化可能由船只或潛水者造成,珊瑚的生長(cháng)易受人類(lèi)活動(dòng)影響。
珊瑚的減少和健康程度的下降受多種因素影響,例如,全球氣候變暖,水中營(yíng)養物質(zhì)增加和高咸度水等。