(一)田纳西河流域开发的自然背景
地理位置——美国东南部,35°N附近;流域包括田纳西州全部和密西西比州、亚拉巴马州、佐治亚州、北卡罗来纳州、弗吉尼亚州和肯塔基州的一部分,面积10.6万平方千米。
地形——上游地区为山地丘陵,中游地区为丘陵,下游地区为冲积平原;地形起伏比较大,蕴藏丰富的水力资源;陆路交通不便,河流航运对沟通上下游地区作用突出。
气候——亚热带季风性湿润气候为主,雨季降水集中在冬末春初,夏秋季降水相对较少。
水系——田纳西河是密西西比河支流俄亥俄河上流程最长、水量最大的河流,全长1600千米,年径流量254亿立方米,水系发达、支流众多,中上游落差大,水流急,雨季易发生洪涝。
资源——有丰富的煤炭、磷、铅、锌、铜、云母等矿产资源和水能资源。


(二)河流各部分与人类活动和生态环境的关系
1、山地是河流的发源地,其生态环境直接影响河流的水量和水质,因此应该保护好它的植被生态。
2、河谷平原是人类活动比较集中的地区,因此是生态环境保护的重点。
3、河流是流域中开发利用的主要部分。在利用过程中要注意水资源的合理分配和水质的保护。
(三)田纳西河流域的早期开发及其后果
田纳西河流域18世纪中下半叶就有较发达的农业,因人口少,人类活动对自然环境的影响不大。19世纪后期,流域内人口激增,开始对流域内资源进行大规模掠夺式开发,带来一系列生态环境与社会问题。主要表现为:
1、土地退化
各种不同的农作物对土壤中的营养元素的消耗是不一样的,长期种植一种农作物,就会导致某些养分的缺乏,最终导致农作物减产。所以现在农业中常采用休耕、轮作等办法恢复地力。田纳西河流域是美国的老棉花带。棉花是对地力消耗较大的作物,长期高强度地种植棉花,造成土地退化,致使老棉花带衰落。
2、植被破坏
为了扩大耕地面积和获取炼铜用的木炭,大片森林被砍伐;此外开采矿山也破坏了地表植被,造成水土流失,生态环境恶化。
3、环境污染
炼铜企业大量排放高浓度二氧化硫,形成酸雨。酸雨污染了土壤和水体,使许多生物消失绝迹。
(四)墨累——达令河流域开发中的问题
墨累——达令河流域位于澳大利亚东南部,以亚热带大陆性干旱与半干旱气候为主,大部分地区年降水量在200—500毫米,农业需要灌溉。在20世纪20—70年代,由于不合理的开发利用,流域的生态环境遭到破坏。

上图给我们的信息是:生态系统是个整体,其组成要素是相互影响,相互制约,相互渗透的。其中某一个因素的变化,必定会引起其他诸多因素的改变。不考虑生态系统的这种关系,任意对自然环境加以改变,最终可能会给生态环境带来灾难性的后果。
上图中,农业需要灌溉,这是天经地义的事,但灌溉引起了自然界一系列因素的变化,最终造成了对人类生存构成威胁的种种生态灾难:牲畜质量下降、鱼类减少、土地盐渍化。其实,这幅关系图还远未把许多影响表示出来。比如,湿地的减少,会造成鸟类减少;鸟类减少,会造成虫灾增多;人类如使用杀虫剂则又会加剧环境的污染……
从下图中可以分析出:由于降水多的东部和东南部水库众多,拦截了大量河水;该区分布的大片灌溉区消耗掉了支流的大部分径流。这样,汇入干流的流量大量减少;加上部分干流流经干旱的热带草原气候和热带沙漠气候区,又消耗掉部分河水;而下游地区属地中海式气候,夏季炎热干燥,上游来水减少,必定导致河水水位下降,生态环境恶化。极度干旱时,就会出现海水倒灌现象。
从墨累一达令河流域开发的情况来看,主要是对水资源的数量掌握不清。导致引用了过多的河水用于灌溉,使下游生态环境恶化,甚至发生海水倒灌现象。
(五)流域的综合开发
田纳西河流域管理局将河流的梯级开发作为流域开发的核心,并结合资源条件对流域进行综合开发,同时对流域的生态环境进行恢复和治理。

上图给出了田纳西河梯级开发与第一、第二、第三产业的关系。对于农业,梯级开发为其种植业和林业、牧业提供了水源、消除了洪涝灾害;为水产养殖提供了场所;对于工业,水电使其污染下降,成本降低,对于第三产业,梯级开发提供了旅游资源和便利的交通。
另外,图中还表现了三大产业之间相互影响的关系,比如:森林得到恢复,为木材加工、造纸工业提供了原料。生态环境的改善提供了旅游业的基础。方便的水运为工业提供了廉价的运输。
目前田纳西河的综合开发与治理,主要包括防洪、航运、发电、提高水质、旅游、土地利用六个方面。在开发过程中,只有建立和保持这六个方面的合理关系,才能保持流域的生态平衡,实现人类活动与地理环境的相互协调。

例如,上图中提高土地利用程度,也就是说要加强开垦荒地、发展畜牧业、增加旅游设施、为造纸厂采集更多的原料……。这些措施,有可能会使(1)旅游在短期内获得较高的经济收益,但从长期分析会导致旅游业萎缩;(2)由于农畜业用地的增加,会增加农药、化肥、杀虫剂、除草剂的使用量,从而导致水质下降;(3)由于农牧业加强,用水量也有所增加,对枯水期的发电用水会有减少;(4)由于与(3)同样的理由,枯水期水位下降,航运条件变差;(5)由于提高了土地利用程度,会加重水土流失现象,河流含沙量增加、淤塞河道、小气候恶化、洪涝灾害增多,加重防洪负担。
如果我们选择河水水质下降,由此可能引起其他因素产生以下变化:(1)河水水质变坏会影响到土地的利用。比如水果、蔬菜、粮食、花卉的种植和畜牧业等,凡是用河水灌溉或饮用的,都将受到影响。(2)河水水质下降,将会使旅游人数减少。(3)如果水质变差是由于“富营养化”的话,会引起水生植物滋生,繁生的水生植物顺流而下就可能堵塞水轮机,影响发电。甚至使溢洪道排洪不畅而影响防洪效果。(4)短期内不会对航运带来麻烦,但旅游人数减少,也会影响航运的经济效益。