四湖地区位于湖北省江汉平原腹地，由境内洪湖、长湖、三湖、白露湖等四湖的存在而得名，国土面积12120.69km2，以荆州市五县市（区）为主体，连接潜江、荆门两市一部分。属北亚热带季风气候。由于长江、汉江及其支流与星罗棋布的湖泊交织，长期受奢水浸渗，且因夏、冬季风演替，雨季、旱季转换，加之传统的人工植稻、养殖等活动，导致周期性的淹水与消落，从而形成了独具特色的湿地农区生态系统。它具有湿地特殊的结构和功能属性，其生物多样性与生产力昭著。素有“鱼米之乡”、“白银之地”、“丝绸之府”之著称。20世纪80年代以来，这里就以占湖北6.5％的土面积，不足8％的人口，贡献占全省10~30％的粮、棉、油、猪、禽蛋等 主要农副产品，系全国重要农业商品生产基地之一。
四湖湿地农区在其生态环境状况与特征上，既具有湿地一般的共性又具有特殊的个性，从而显示了它在全国生态地位上的重要性与典型性。
一是气候的多样性。这里属我国东部季风气候大区、北亚热带农业气候带、长江中下游农业气候区。季风气候显著，表现出四季分明、降水充沛，农业气候兼有南北热带、温带某些特征。由于气候多样，适宜多种气候生态型生物生长繁衍。夏半年可种植喜温作物水稻（含双季稻）、棉花、玉米、甘蔗等；冬半年可种植喜凉作物小麦、油菜等。由于水热资源明显优于东北平原和华北平原，太阳辐射量虽有逊色，但又优于成都平原，且光热水基本同季，气候生产潜力大。
二是地带的过渡性与微地貌的多异性。该地自然景观具有明显的南北过渡特征，表现在暖温带的落叶阔叶林与亚热带常绿阔叶林混居一起，其土壤亦与植被相适应，呈现出暖温带棕壤向亚热带红、黄壤过渡的黄棕壤。然而，在自然演化与人类开发的共同作用下，其版域的水域生态系统、陆地生态系统、湿地生态系统，伴随长江及其支流的变迁、冲积、湖泊的生成、发育、衰亡、沼泽化、草甸化以及年复一年的围垦……造就了低丘岗地、洲滩平地、淤高平地、低湿平地、滨湖平地、碟形、槽形洼地、河流湖泊水域等多种微地貌，在总体上它们都是梯级分布，而且更多的是“原始”盆碟状洼地，其高程、土类、地下水位、段面小气候、植被等都呈同心园梯级分布，生态环境各异，这为发展种植业、水产养殖业、畜牧业、旅游业、生态立体农业、景观农业等提供了场所。
三是地表富水性。由于降水充沛，加之地势低洼，有辐合性的外来客水汇集，丰富的地表径流发育了众多密集的河网湖泊，流经这里并在荆江段蜿蜒曲折的长江，为亚洲最大水系，其年径流量近万亿m3，比黄河大20倍，这一“黄金水道”为这里写下了人类光辉灿烂的文明史，也与其支流共同作用震撼着这里脆弱的生态系统。
四是湿地生物多样性与生产力的高富集性。基于它腹背受长江、汉江、湖泊“钳挟”，水陆界面交错，形成复合陆生系统向水生系统过渡的过渡性湿地生态系统，不仅使得水文、土壤、而且使生物群落（植物、动物、微生物）都具有明显的过渡性和多样性，还引来季节性栖息或繁殖的珍稀禽类，如洪湖鱼类就有74种，隶属18科；水生高等植物92种，隶属62属35科、越冬水禽39种，分隶于8目9科。湿地动植物群落的多样性成为高生产力的基础，正发美国湿地生态学家E.Maltby报道，每平方米湿地平均每年生产9g蛋白质，是陆地生态系统平均值的3.5倍。我国大约有4.0×10 7 hm2的农田分布在湿地，约占全国耕地面积的三分之一，全国约有60％以上的粮食、经济作物和畜产品以及80％以上的淡水鱼和蚕茧由湿地农业生态系统所生产，这已表明了湿地可观的生产力和在未来农业与国民经济的发展中所处的地位显赫。
然而，正是由于人类开发无休止的干预，尤其是过度围湖造田，使四湖资源与生态环境遭到了较为严重的破坏，湿地生态环境的异化，给这里的区域经济与农业的可持续发展已带来严重的威胁。20世纪五十年代末到80年代初，一度片面强调“以粮为纲”，盲目围垦使湖泊面积锐减，四湖地区湖泊面积由建国初期2680km2，占总面积的22％，减少到786km2，只占总面积的6.4％，其中四湖中的三湖、白露湖已垦殖殆尽。水面锐减，下垫面“旱化”，使生态系统恶化。
一是调蓄面积锐减，洪涝渍旱加剧。据水利部门验证，江汉平原湖泊面积（按1米水深计）与承水面积之比，控制在8～10％之间，才具有比较充足的调蓄能力，不致于成灾或洪泛为患。20世纪50年代其比值为11.77％，但到了70年代下降到7.64％，80年代初期只有6.64％了。湖区只要三天降水超过100 mm，就会发生渍涝，反之伏期7天以上无雨就会引起干旱。1954年长江特大洪水，洪湖分洪量为160亿 m3，可到了80年代仅能调蓄39亿m3，1980年汛期降水集中，虽不及1954年，可洪湖之滨的监利县损失粮食1.5亿kg以上。湖泊减少、调蓄锐减，还使一些农田长期灌水，导致土壤次生潜育化加重，作物单产下降。
过度围湖造田所造成的江湖隔绝，使现有湖泊对洪水的调蓄功能丧失，长江河床愈淤愈高，堤防亦不断加高，使得汛期长江洪水水位更加举高不下，高出两岸农田10～12米，成为人为“悬河”。20世纪90年代长江就出现4次大洪水，尤其是1998年该地降水量并不算大，比1954年要少得多，但长江洪水超历史，荆州市沙市位达45.22米，比历史最高水位的1954年还高出0.55米，出现了惊心动魄的抗洪战斗，引起国内外强烈关注。这种被专家学者称之为“中水量、高水位”的现象进一步证实了“万里长江，险在荆江”的论断，也足以表明四湖地区生态系统的脆弱性。
二是使种、养、蓄、排、灌、运等水资源利用的矛盾激化。由于过度围垦，使湖区耕作线平均下降达1.5米，由于这些低湖田有相当的面积且部分较湖泊正常水位偏低，为了提高产量降低湖田地表、地下水位，电排抽水使湖泊水位也不得不迫降，现存湖泊常年平均水深仅0.5～0.8米，致使一些水生植物不断侵入扩展，自生自灭沉积于湖底。如1960年以来，洪湖水生植物菰群分布面积正以每年5.7％的速度递增，使其沼泽化进程加快。湖面锐减，内河航道水位变浅，航程变短，造成整个流域种植业、养殖业、蓄水、排灌、水运用水矛盾激化。如四湖地区已断航861.5km，运输船舶吨位仅为1959年的2.1％，因弃水就陆年经济损失达5002多万元。
三是水生资源衰退，其种类、数量趋向贫乏，结构趋向单一。一般围垦之处多为湖洲浅滩，是水生植物富集带，也是湖泊定居性鱼类产卵繁殖、育种的好场所，地带的消失使鱼卵和仔鱼数量大减。江河湖群鱼类由建国初期百余种降到70余种，天然捕捞量减少近80％。一些水生高等植物明显减少，如洪湖由20世纪60年代的10个丛群减少到6个。
四是生态气候变劣。过度围湖后，水面锐减已引起局地气候变劣,1965～1979年大陆度与有资料记载以来的60年前60.6％相比，增加了2.7％，20世纪80年代垦区垦后比垦前≥10℃的活动积温平均98℃；年总辐射量减少4000Mj?m-2左右。由于水面减少，洼地显露，夏季增温快、散热慢，使农作物致害高温频次增加，近十年中由于在中稻孕穗到抽穗扬花期遇连续致害高温，导致空秕率明显增高而大面积减产所引发的种子案件就有多起。由于热力对流增强，使局地暴雨、龙卷、冰雹等灾害诱发或加剧，如垦区垦后比垦前≥100mm的大暴雨，十年中平均增加3天。
五是血吸虫疫区有所扩展。由于围垦中水利工程与血吸虫防扩散措施不力，血吸虫寄主钉螺的分布由片状变为点线状，加之涝水对农田的漫溢，使钉螺沿水利渠道扩散，引起新的疫区，1956年堤内不同地类钉螺面积为5223hm2，1970年增加到14419hm2，目前四湖地区血吸虫发病率在全国已名列前茅。
基于上述，我们认为，中国气象局提出的向气候领域拓展的战略，和进一步推动气象部门开展生态环境监测和信息服务工作，在四湖湿地农区，具有重要的现实和深远的战略意义，通过气象与相关部门的共同努力，应用“3S”技术，利用空间监测与地面实测资料并结合现有研究成果，查清其生态环境变迁要因及演化规律，以遏制四湖湿地人为地有害干预与影响，采取相应的生态“修补”措施，增强其生态功能，已迫在眉睫。
（附：第一作者：黄智敏 高级工程师 享受国务院政府特殊津贴专家
二、三作者：汪孝清、黄永平 工程师 荆州农业气象试验站正、副站长）