伊利湖

北美洲五大湖之一

伊利湖

伊利湖（Lake Erie），是北美五大湖最南端的湖泊，北岸为加拿大安大略省，其余为美国纽约州、宾夕法尼亚州、俄亥俄州、密歇根州。[1]该湖面海拔173米，[8]湖岸线周长1369千米，表面积25821平方千米。[5]平均深度17.7米，最深处64米，储水量480立方千米；[1][8][5]是北美五大湖中面积第四大、水量最少的湖泊。[9]伊利湖由冰川蚀刻形成，约在4000年前形成现在的形态，[3][10]湖泊区域属于湿润大陆性气候，[4]是五大湖中水温最高的湖泊，[9]年平均水温为9.4℃，冬季水温降至0度以下，2-3月为结冰期。[11][12]主要水源来自五大湖上游的几个湖泊，以及格兰德河、底特律河等河流，并通过尼亚加拉河注入安大略湖。[1]湖中生物种类丰富，是五大湖中生产力最高、渔业规模最大的湖泊。[9][13]

伊利湖（Lake Erie），是北美五大湖最南端的湖泊，北岸为加拿大安大略省，其余为美国纽约州、宾夕法尼亚州、俄亥俄州、密歇根州。[2]该湖面海拔173米，[9]湖岸线周长1369千米，表面积25821平方千米。[6]平均深度17.7米，最深处64米，储水量480立方千米；[2][9][6]是北美五大湖中面积第四大、水量最少的湖泊。[10]

伊利湖由冰川蚀刻形成，约在4000年前形成现在的形态，[4][11]湖泊区域属于湿润大陆性气候，[5]是五大湖中水温最高的湖泊，[10]年平均水温为9.4℃，冬季水温降至0度以下，2-3月为结冰期。[12][13]主要水源来自五大湖上游的几个湖泊，以及格兰德河、底特律河等河流，并通过尼亚加拉河注入安大略湖。[2]湖中生物种类丰富，是五大湖中生产力最高、渔业规模最大的湖泊。[10][14]

在与欧洲接触前，伊利湖周边定居有伊利部落以及阿塔万达部落等土著部落，[15]1669 年，法国人路易斯·乔利埃发现该湖，[16]19世纪开始有大量欧洲人来到此处定居。[17]1850年代左右，当地居民开始在伊利湖北岸发展商品渔业；[18]20世纪，当地开始发展重工业，并对湖水环境造成了严重污染 。[19][20]伊利湖周边目前主要有克利夫兰等大都市，[21][22]经济以渔业、航运业、旅游业为主，[23]当地主要景点包括皮利岛、伯韦尔港、长角省立公园、尼亚加拉瀑布等。[24][17]

命名

伊利湖的名称取自早期生活在伊利湖南岸的伊利部落的部落名，“伊利”（Erie）一词源自“erielhonan”，是易洛魁语中“长尾”的意思，用以指称东部美洲狮，[25]也可能源自“erl”，意为“樱树”。[26]

位置境域

伊利湖位于北美五大湖区的东南部，为五大湖中位置最南的湖泊，北岸为加拿大安大略省（Ontario State），东、西、南岸为美国，其中东岸为纽约州（New York State），南岸为宾夕法尼亚州（Pennsylvania State）、俄亥俄州（Ohio State），西岸为密歇根州（Michigan State），[1][27]经纬度坐标约为42°12'0.00"N、81°12'0.00"W，[3]东西长388千米，南北最宽处为93千米，湖岸线周长1369千米，表面积25821平方千米，[6][2]其中12800平方千米（49.8%）位于加拿大一侧，[11]是北美五大湖中面积第四大的湖泊，同时是全球第十二大湖。[10]

伊利湖
伊利湖

历史变迁

伊利湖所在的盆地由冰川蚀刻而成，当地最古老的岩石形成于热带海洋的珊瑚礁环境中，有4亿年历史。约200万年前，一条向东移动的河流在当地形成了一个大型的低地盆地，该河流于威斯康星冰期末期（Wisconsin glacial stage，约100万至1.26万年前）被冰川摧毁，成为莫米冰川湖（Glacial Lake Maumee）的一部分，使得盆地沉降、扩大，最终形成了湖泊环境。由于伊利湖盆地东部基岩为页岩石，质地比西部基岩更软，因此伊利湖东部受到更深的蚀刻，并且得到了更大的扩张。约1.4万年前，莫米冰川湖开始逐渐消退，并形成现代的北美五大湖，伊利湖的现代形态于约4000年前成型。[4][11]

莫米冰川湖的消退与伊利湖的形成
莫米冰川湖的消退与伊利湖的形成

湖泊特征

伊利湖东西长388千米，南北最宽处为93千米，表面积25821平方千米，[6][2]是北美五大湖中面积第四大的湖泊，同时是全球第十二大湖；储水量480立方千米，是五大湖中储水量最小的湖泊。[11][10][28]湖水平均深度17.7米，最深处64米，湖面海拔湖面海拔173米，[2][9][6]水位按年周期波动，春、夏季水位上升，秋、冬季水位下降，5-7月水位最高，11月至次年2月水位最低。由于其深度相对较浅，伊利湖的地表冰覆盖率在五大湖中最高，每年2-3月为结冰期。[12]伊利湖拥有利用其波浪能资源发电的潜力，湖泊中部和东部的月平均波浪功率较大，秋季波浪能最高，月平均波浪能可达10千瓦/米；春末至夏季波浪能最低，约为2.5千瓦/米。[29][30][31]

伊利湖1918年至2020年月平均水位（蓝线）以及创纪录水位（黑线）
伊利湖1918年至2020年月平均水位（蓝线）以及创纪录水位（黑线）

假潮

假潮是指在水体中振荡的大型驻波，可以发生在任何封闭的水域中，伊利湖由于湖水较浅，并且形状狭长，盆地走势为从西南到东北，与当地的盛行风向匹配，使其成为假潮现象的理想地点。伊利湖上的假潮现象大约每隔一两年发生一次，通常由强风和气压的快速变化引起，这些力将水从湖的一端推向另一端，导致水来回振荡数小时，有时甚至数天。从历史上看，伊利湖上有记录的最高的假潮发生于1844年，高度为6.7米，导致78人丧生。[32][33][34]

伊利湖湖泊形态与当地盛行风向
伊利湖湖泊形态与当地盛行风向

水量变化

伊利湖的水体滞留时间[注1]为2.6年，为五大湖中最短。[18][35]伊利湖年平均水位为约174.2米，水位按年周期波动，春、夏季水位由于融雪径流和低蒸发率而上升，秋、冬季水位由于空气和水之间的温差导致高蒸发率而下降，5-7月水位最高，6月平均水位为174.3米；11月至次年2月水位最低，2月平均水位为174米。湖上降水随季节变化，春末、夏末和初秋的降水量较高，这一规律与湖泊水位的季节性变化相一致，最高水位与最大总降水量同时发生。伊利湖月平均净流域供应量于3月最大，为约200毫米；9-11月低于0毫米。[12]

伊利湖1950年至2015年月平均净流域供应量
伊利湖1950年至2015年月平均净流域供应量

从1998年开始，包括伊利湖在内的五大湖水位急剧下降，其后又从2014年开始迅速上升，这一年恰逢冷空气爆发，造成湖泊大面积的冰盖和高降水率，并于2019年上升到创纪录的高点。[12][36]

1918年至2020年伊利湖水位
1918年至2020年伊利湖水位

湖水化学

伊利湖湖水含盐量低于0.5%，为淡水湖。[7]根据美国环保局（EPA）和加拿大环境与气候变化部（ECCC）于2023年的最新评估，伊利湖继续表现出富营养化现象。当湖泊环境富含营养物质时，就会发生富营养化的现象，并会增加湖内植物和藻类的生长量。富内湖西部盆地高度富营养化，磷和叶绿素浓度高，导致湖水大面积缺氧；中部和东部盆地的磷和叶绿素浓度相对稳定，与期望范围一致，然而，缺氧在中部盆地仍然是一个问题。截至2022年，伊利湖的磷负荷目标大多仍未实现，湖水磷负荷的减少趋势难以辨别，除2016年这一干旱年份外，伊利湖2013年至2022年的年磷负荷量均大于6000公吨。[30][31]

伊利湖中央盆地磷负荷量
伊利湖中央盆地磷负荷量

流域水体

伊利湖流域面积为78062平方千米，接纳休伦湖（Lake Huron）、苏必利尔湖（Lake Superior）、密歇根湖（Lake Michigan）的湖水，总流入水量的80%来自底特律河（Detroit River），11%来自降水，9%来自其他支流。重要支流包括休伦河（Huron River）、莱辛河（Raisin River）、格兰德河（Grand River）等，并通过尼亚加拉河（Niagara River）注入安大略湖。[1][2][35]

底特律河

底特律河位于圣克莱尔湖（Lake St. Clair）与伊利湖之间，为美国密歇根州底特律市（Detroit）与加拿大安大略省温莎市（Windsor）的交界，同时是美国、加拿大边界的一部分，全长51千米，宽1.5-2千米，先自东北向西南、后自北向南将水从圣克莱尔湖运送至伊利湖，流域面积1800平方千米，河流整体平坦，上下游海拔相差仅0.9米。[37][38]该河为五大湖地区的交通要道，早在17世纪即被用于商品运输，为世界上最繁忙的水道之一。[39]20世纪底特律周边地区工业化期间，该河受到严重污染，其后河道环境得到了修复。[40]

底特律河
底特律河

尼亚加拉河

尼亚加拉河是五大湖上游四个湖泊（苏必利尔湖、密歇根湖、休伦湖和伊利湖）的排水口，自伊利湖向北流向安大略湖，全长约56千米，流域总面积约为67.3万平方千米，是美国与加拿大边界的一部分，将纽约州与安大略省分开，因为其海拔较高、坡度较陡，该河流为北美最主要的水力发电资源之一，其中河道中部的尼亚加拉瀑布（Niagara Falls）水量约为3600平方米/秒，均可用于水力发电。[41]

尼亚加拉河
尼亚加拉河
尼亚加拉河与尼亚加拉大瀑布
尼亚加拉河与尼亚加拉大瀑布

气候

伊利湖气候属于湿润大陆性气候（Dfa），[5]年平均气温为9.4℃，由于湖水深度较浅，湖水年温差较大，春、夏季迅速变暖，秋季迅速变冷，冬季水温降至0度，夏季水温为21℃至24℃。[13][42]

1995-2020年伊利湖的月平均地表温度
1995-2020年伊利湖的月平均地表温度

每年冬季，当冷空气吹过未结冰的湖面上方时，湖水蒸发至上空，会产生大湖效应，可能造成强降雪，直到湖面结冰后，大湖效应才会逐渐停止。这一情况使得伊利湖周边的布法罗（Buffalo）与伊利（Erie）二市分别成为美国第11和第13大降雪城市。由于当地盛行风向为沿着伊利湖主轴线自西向东吹，因此大湖效应在伊利湖东部表现更为明显。[43][44]

大湖效应
大湖效应

由于其深度相对较浅，伊利湖的冰盖率在五大湖中最高，每年2-3月为冰盖高峰期，冰盖率为约70%，平均而言，靠近湖岸的区域冰盖率更高。伊利湖冰盖在不同年份之间存在变化，厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）事件较强的年份会导致冰盖率降低，而极地涡旋侵入的年份通常会导致冰盖率增高。2010年以来，伊利湖大部分湖面的冰盖都低于平均水平，尽管2014年和2019年等个别年份的冰盖率较高，但总体平均值较低。[12]

2010至2019年伊利湖平均冰盖率空间分布
2010至2019年伊利湖平均冰盖率空间分布
1973年以后伊利湖冰盖率平均值
1973年以后伊利湖冰盖率平均值

伊利湖年平均降水量为1396毫米，湖上降水随季节变化，春末、夏末和初秋的降水量较高，这一规律与湖泊水位的季节性变化相一致，最高水位与最大总降水量同时发生。2月降水量最低，为约50毫米，4-9月平均月降水量维持在80毫米左右。[12][13]

1940至2019年伊利湖月平均湖降水量
1940至2019年伊利湖月平均湖降水量

伊利湖位于中纬度风带，盛行西风，平均风速随季节不同，在28.6千米/时至57.5千米/时之间变化，最高可达75.3千米/时。在冬季随西南风变快，会出现假潮（seiche）现象，夏季则风况较为稳定。[45][46][47]伊利湖区域的平均年日照时长为2718.84小时，其中1月日平均日照时数最低，为3.1小时；7月日平均日照时数最高，为11小时。[13]

地质

伊利湖的底层岩石结构主要由中古生代沉积岩组成，包括石灰岩、白云岩、页岩和砂岩。形成该盆地的岩石属于泥盆纪，距今约4亿年，最初在热带海洋珊瑚礁环境中形成，其中伊利湖盆地东部基岩为页岩石，质地相对较软，而西部为白云岩和石灰岩，质地较硬。[4][48]

伊利湖湖底由几毫米至几厘米的细沉积物颗粒覆盖，这些沉积物颗粒又被称为“泥状沉积物”（muddy sediments），形成覆盖湖底的柔软基质，主要成分包括硅酸盐（如石英）、碳酸盐（如方解石）和粘土（如伊利石和蒙脱石）等矿物质，这些矿物质源自湖泊周边土地以及上游河流。除矿物质外，伊利湖湖底还沉积有各类藻类、植物分解物等有机物质，对伊利湖湖底的质地、营养成分造成影响。伊利湖湖底的泥状沉积物在低氧状态下会向周围水域释放大量磷，这一过程被称作“自体受精”（self-fertilization），对伊利湖的营养富化问题有不利影响。[49][50]

伊利湖地区储藏有盐矿、石灰岩、天然气等多种矿物资源，湖底的天然气储量为约85立方千米，而阿默斯特（Amherst）的砂岩采石场是世界上最大的砂岩采石场。[4][51]

地形地貌

伊利湖湖面海拔173米，湖泊形貌呈西南至东北走向，东西长388千米，南北最宽处为93千米。[9][2]伊利湖湖底形貌受到冰川蚀刻的影响，覆盖有细小的沉积物颗粒，极易受到强风和波浪的影响，湖床自然分为三个盆地，分别为西部盆地、中部盆地和东部盆地，[52][11][4]西部盆地自俄亥俄州的休伦（Huron）向东延伸至托莱多（Toledo），深度最浅，平均深度为9.1米；中央盆地从休伦向东延伸至伊利附近的水下海沟，平均深度为18.6米，最大深度为25.6米；东部盆地从宾夕法尼亚州的伊利市向东北延伸至纽约州的布法罗，深度最深，平均深度为25米，最大深度为64米。[53][54][55][56]伊利湖湖岸线受波浪侵蚀，形成了陡峭的、通常像悬崖式的湖岸线，被称作“波浪切割湖岸带”（Wave-Cut Shore Zone），该湖岸带还受到湖水位的影响，湖水位可能因降水、蒸发和人类活动等多种因素而波动，较高的水位可能导致波浪作用增强，从而导致湖岸受到更大的侵蚀。[48][57]

伊利湖深度分布
伊利湖深度分布

伊利湖东部盆地西北侧湖岸的长角沙嘴（Long Point Spit）为伊利湖最突出的地形特征之一，该沙嘴自安大略湖岸向东南偏东延展约35千米，进入伊利湖东部盆地东部，是伊利湖全新世晚期至近期的沉积特征，由安大略湖岸被侵蚀的沙子向东漂流、沉积形成。长角沙嘴与其南部的长角-伊利山脊连接，组成一条宽阔（14-22千米）的弓形山脊，该山脊整体高5-10米，顶部地形复杂，向上延伸至湖面以下10-15米处，并从湖面附近延伸穿过湖底，最终几乎到宾夕法尼亚州伊利市的普雷斯克岛沙嘴（Presque Isle Spit），称作“长角-伊利山脊”（The Long Point- Erie Ridge），为伊利湖中部盆地与东部盆地的交界，该山脊为冰川最后一次大规模推进至东伊利盆地期间形成的末碛qì。[58]

长角-伊利山脊
长角-伊利山脊

岛屿

伊利湖的岛屿均分布于伊利湖西部最浅的盆地，包括凯利斯岛（Kelleys Island，11.42平方千米）、皮利岛（Pelee Island，41.79平方千米）、巴斯群岛（Bass Islands）和其他几个岛屿，被统称为伊利湖群岛（Erie Islands，12.47平方千米）。[59][60]伊利湖群岛在地质上是志留纪哥伦布石灰岩的一部分，当更新世冰盖形成现代伊利湖盆地时，这些坚硬的岩石比东部的页岩更能抵抗侵蚀，因此伊利湖的西部湖床比东部更浅，依然有岛屿高于水面，其中凯利斯岛上的冰川槽沟清楚展示了早期伊利湖盆地被冰川蚀刻的情形。[61][62]

伊利湖群岛
伊利湖群岛
凯利斯岛冰川槽沟
凯利斯岛冰川槽沟

土壤

伊利湖周边土壤主要有灰土（gleysols）、水溶土（luvisols）、平面土（planosols）三种类型，[63]是五大湖区最古老的土壤之一，特点为粘度较高，其形成受到冰川作用、湖岸侵蚀以及人类活动等因素的影响，[64]其中灰土是一种水性土壤，形成于排水不良的地区，特点为粘度较高；[65]水溶土的特点是土壤剖面内明显的结构差异，地表的粘土已耗尽，而粘土在地下的粘化层（argic horizon）中堆积，这通常是由于粘土被水向下冲刷并积聚在更深的深度而造成的；[66][67]平面土通常出现在潮湿的低洼地区，可以支持草地或开放的森林植被生长，该种土壤具有浅色、纹理粗糙的地表，显示出周期性水停滞的迹象，并突然覆盖致密、渗透缓慢的底土，其粘土含量明显多于地表。[68]

伊利湖湖底的土壤主要由冰川粘土组成，其中古海岸水平面以上的冰川粘土由于在次生暴露过程中的孔隙水排水作用而具有较高的剪切强度，而古海岸线以下未发生出露的地方，粘土强度保持正常。[57]

伊利湖周边 土壤
伊利湖周边 土壤

动物

伊利湖由于湖水较浅，并且位置相对靠南，湖中生物种类丰富，拥有硅藻等大量藻类以及数量丰富的鱼类资源。[14]湖中生活有约130种鱼类，其中西部和中部盆地为伊利湖的温水区，拥有最多的温水物种；东部盆地由于深度较深，生活有大量冷水鱼类。代表物种包括玻璃梭鲈（Sander vitreus）、黄鲈（Perca flavescens）、白斑狗鱼（Esox lucius）等，其中黄鲈为伊利湖的本土鱼种，但数量在不断减少；白斑狗鱼为伊利湖的顶级掠食者。[53][69]

黄鲈
黄鲈

伊利湖其他种类的代表性物种包括伊利湖水蛇（Nerodia sipedon insularum）、白尾鹿（Odocoileus virginianus）等。[70]伊利湖水蛇是北方水蛇（Nerodia sipedon）的一个亚种，生活在俄亥俄州的普廷湾港（Put-in-Bay Harbor）附近，已被列入濒危物种名单。到2010年，伊利湖水蛇的总量为约12000条。虽然无毒，但伊利湖水蛇是伊利湖湖泊水生生态系统中的主要捕食者，有助于控制伊利湖中虾虎鱼的数量。[71]在伊利湖可以观察到约400种鸟类，春季与秋季，大量鸟类将会经过伊利湖地区，代表物种包括白头海雕（haliaeetus leucocephalus）、斑背潜鸭（Aythya marila）、黑嘴天鹅（Cygnus buccinator）等。[72]

伊利湖水蛇
伊利湖水蛇
伊利湖黑嘴天鹅
伊利湖黑嘴天鹅

伊利湖一直受到入侵物种问题的困扰，湖中主要的入侵物种包括斑马贻贝（Dreissena polymorpha）、条纹贻贝(quagga mussel)、虾虎鱼（Neogobius melanostomus）和草鱼（Ctenopharyngodon idella）等，[47]其中斑马贻贝和虾虎鱼被认为是伊利湖小口黑鲈（Micropterus dolomieu）数量和体型增加的原因。[73]

斑马贻贝
斑马贻贝

植物

伊利湖的湿地生长有各种各样的浮叶植物，包括莲花（Nelumbo nucifera）、欧亚萍蓬草（Nuphar lutea）等，水下生长的沉水植物包括金鱼藻（Ceratophyllum）、狐尾藻（Myriophyllum）等多种池塘杂草。伊利湖周边的森林受到地表以下白云石的强烈影响，其中朴树（Celtis）、北美黄橡(Quercus muehlenbergii)等树种混合生长在干燥的岩石地区，而北美圆柏（Juniperus virginiana L.）、风箱果（Physocarpus）等生长在悬崖上。[74]伊利湖主要的入侵植物包括聚藻（Myriophyllum spicatum）、菱角（Trapa）等。[75]

伊利湖湿地
伊利湖湿地

自然保护地

伊利湖区域设有长角省立公园（Long Point Provincial Park）、伊利国家野生动物保护区（Erie National Wildlife Refuge）等多个自然保护区，其中长角省立公园位于加拿大安大略省罗文港（Port Rowan）附近，是长角沙嘴的一部分，于1921年设立，占地面积约1.5平方千米，以其春季和秋季的候鸟而闻名，生活有383种不同的物种，已被指定为联合国教科文组织生物圈保护区。[17][76]

长角省立公园
长角省立公园

伊利国家野生动物保护区位于宾夕法尼亚州克劳福德县（Crawford）的一个自然保护区，成立于1959年，以伊利部落命名，旨在为水禽和其他候鸟提供筑巢、进食、孵卵和休息的栖息地，占地35.5平方千米，由两个独立的土地分区组成，其中超过40%为适宜鸟类栖息的湿地，生活有大约237种鸟类，并为多种野生动物物种提供了栖息地。[77]

伊利国家野生动物保护区
伊利国家野生动物保护区

原住民

在与欧洲接触前，伊利湖周边定居有伊利部落以及阿塔万达部落（Attawandaron）等土著部落，伊利部落居住在伊利湖南岸，阿塔万达部落居住在北岸，[15]其中欧洲人将阿塔万达部落命名为中立印第安人（Neutral Indians），因为该部落拒绝与其他部落作战。在斯坦利港（Port Stanley）附近，保留有一个16世纪的土著村落遗址，该村落被双层土墙包围，曾经有多达800名阿塔万达人居住在该处。[17]

阿塔万达村落复原图
阿塔万达村落复原图

在1651年至1657年的海狸战争（Beaver Wars）期间，伊利人和阿塔万达人都被其东部的敌对势力易洛魁联盟（Iroquois）殖民和同化，在其后的几十年里，伊利湖东部的土地被易洛魁人占领并用作狩猎场，[78]直到17世纪末易洛魁联盟衰落，阿尼什那贝（Anishinaabe）等势力将易洛魁人从伊利湖北岸驱逐。[79]在这一时期，当地流传一个传说，一位名叫胡尔达（Huldah）的土著妇女对其失去的英国情人感到绝望，从皮利岛的一块高高的岩石上跳了下来。[80]

胡尔达之石
胡尔达之石

欧洲人探索和定居

尽管有人认为艾蒂安·布吕莱 （Étienne Brûlé） 可能已在1615年发现了伊利湖，不过一般认为，欧洲人第一次发现伊利湖是在1669年，被法国探险家路易斯·乔利埃（Louis Jolliet）所发现。伊利湖是欧洲人最后一个发现的五大湖，因为占领伊利湖下游尼亚加拉河地区的易洛魁人与法国人发生冲突，他们不允许探险家或商人通过此地，因此探险家只能绕路从安大略湖（Lake Ontario）沿河前往休伦湖（Lake Huron），再从休伦湖前往伊利湖地区。[16]

1754年地图上的伊利湖
1754年地图上的伊利湖

1809年，加拿大的英国当局担心美国人在伊利湖区域的定居、扩展，因此托马斯·塔尔博特上校（Thomas Talbot）在伊利湖北岸建设了塔尔博特路（Talbot Trail），并从爱尔兰、苏格兰招募移民，以开发这一地区，因此安大略省南部有许多以塔尔博特命名的地点。[17]

在1812年战争期间，美国海军司令奥利弗·哈扎德·佩里（Oliver Hazard Perry）于1813年在普廷湾附近以少胜多，战胜并俘虏了整个英国舰队。[81]其后，美国军队又进攻罗文港（Port Rowan）周围的安大略地区，并烧毁了当地的城镇和村庄。[17]战争结束后，美、加二国于1818年签订了“不设防的边界”和一项“使所有战争舰队远离五大湖”的协议。[82]

奥利弗·哈扎德·佩里
奥利弗·哈扎德·佩里

1837年，加拿大爆发叛乱，部分叛军驻扎在美国，穿着“破烂的大衣和破旧的靴子”，携带火枪、干草叉和剑，从桑达斯基湾（Sandusky Bay）越过冰层袭击皮利岛，其后与英国皇家第32军团在冰上发生了战斗，叛军战败撤离。[80]

1850年代左右，当地居民开始在伊利湖北岸发展商品渔业。[18]1852年，开始有铁路环绕伊利湖，[83]与此同时，伊利湖的航运业也不断发展，大型豪华游轮在底特律、克利夫兰（Cleveland）、布法罗和湖上其他城市之间运送乘客，直到1950年代汽车的兴起大大削减了航运的需求，[84]尽管从12月到4月初，湖泊通常因结冰而关闭，船只必须等待冰块清除后才能在湖上航行，[85]并且在现代雷达和天气预报出现之前，船只经常被卷入强风中被吹翻。[86]由于奴隶制在1833年在加拿大被废除，但在美国南部仍然是合法的，因此美国的部分奴隶会穿越伊利湖前往加拿大逃亡。[87]

伊利湖上的轮船
伊利湖上的轮船

在1919年至1933年的禁酒令期间，走私者常常通过伊利湖走私酒精。[80]在20世纪，伊利湖周边的制造业开始繁荣发展，工厂的污水被排入湖中，对湖水环境造成了严重污染。1969年《时代》杂志的一份报告将伊利湖描述为“巨大的污水池”，因为伊利湖的62个湖滩中只有3个被评为可以“完全安全游泳”，[19][20]直到20世纪70年代，湖水的污染问题才被得到控制。[1]

五大湖契约

2005年，美国俄亥俄州、密歇根州、纽约州、宾夕法尼亚州、伊利诺伊州（Illinois State）、印第安纳州（Indiana State）、威斯康星州（Wisconsin State）和明尼苏达州（Minnesota State）等五大湖州以及加拿大安大略省、魁北克省（Quebec）批准了《五大湖-圣劳伦斯河流域可持续水资源契约》（Great Lakes-St. Lawrence River Basin Sustainable Water Resources Compact），该契约于2008年9月由美国总统乔治·W·布什（George W. Bush）签署成为法律。该契约是一项由大湖委员会（Great Lakes Commission）监督的国际水权政策，旨在防止水资源从大湖区转移到遥远的国家，并制定五大湖水资源的使用和保护标准。[88]

渔业

伊利湖是世界上最大的淡水商业渔业之一，当地渔业是世界上最早的按个人可转让配额管理的渔业之一，渔民需要上交每日渔获量报告，其渔获配额受到严格控制。[17]伊利湖的鱼类种群是五大湖中最丰富的，部分原因是该湖相对温和的温度和充足的浮游生物供应，使得该湖可以支撑起相对庞大的生物群落。[89]伊利湖的鱼类种群约占五大湖所有鱼类的50%，生长有虹鳟鱼、玻璃梭鲈、鲈鱼等经济鱼类。[90]20世纪50年代末期以前，伊利湖最主要的经济鱼类为蓝玻璃梭鲈（Sander vitreus glaucus），占商业渔获量的50%以上，不过伊利湖的过度捕捞和污染导致当地生物种群崩溃，包括蓝玻璃梭鲈在内的多种生物因此灭绝。[91]

自从在1960年代和1970年代发现伊利湖存在重度污染以来，当地的捕鱼业一直出现争议，并且受到政府法规的限制，一份报告显示，七十年代以来，伊利湖渔船和雇员的数量减少了2/3。[89]如今，伊利湖的商业捕鱼现在主要集中在湖泊北部加拿大方面，南部的渔业因为政策限制，规模要小得多，捕捞鱼类主要限于黄鲈。安大略省的渔业是世界上管理最密集的渔业之一，然而，有报道称，一些加拿大商业渔民对捕捞配额不满，并就此事起诉政府，也有人抱怨制定配额的立法机构由美国主导，使得商业捕鱼的利益受到休闲捕鱼业的损害。[92]

伊利湖渔船
伊利湖渔船

除商业捕鱼外，伊利湖上还存在规模庞大的休闲捕鱼业，其中伊利湖东部由于鱼群种类较多，休闲捕鱼业最为发达。[93]不过伊利湖的商业捕鱼业与休闲捕鱼业长期存在冲突，因为商业渔民希望增大捕鱼的配额，然而休闲捕鱼业则希望限制商业渔民的捕捞数量。[18]

农业

伊利湖盆地的土壤为安大略省、俄亥俄州、密歇根州、宾夕法尼亚州和纽约州接壤地区的农业创造了有利的环境，当地土壤肥沃，俄亥俄州的伊利湖湖岸地区被称作“苗圃之都”。[94]伊利湖整个流域面积的约72%用于农业，种植的主要农作物包括玉米、大豆、干草和小麦，其中大豆和玉米最为突出，在2010年代分别使用了伊利湖周边的莫米河（Maumee River）流域土地的33-40%和12-26%；[95]纽约州西部的伊利湖地区气候适合种植葡萄，并建设了大量葡萄园以及酿酒厂，[96]与此同时，伊利湖北岸的加拿大地区也在发展葡萄种植业。[97]由于伊利湖地区湖泊温度适中，生长季节较长，因此葡萄早霜的风险较小。[98]

伊利湖酒庄
伊利湖酒庄

航运业

伊利湖位于美国和加拿大边境沿线，是北美航运的重要通道之一。[99]虽然伊利湖存在风浪大、冬季结冰等不良因素，[85]但19至20世纪，包括伊利湖在内的五大湖港口一度是北美重要的交通路线，用于运输农产品、铁矿、煤炭和石灰石等大宗产品，不过随1980年陆路运输业放松管制，加上制造业向亚洲等其他地区外包，导致五大湖航运业衰落。但2020年以来随着北美沿海港口拥堵，逐渐难以满足需求，包括伊利湖在内的五大湖内陆港口加紧帮助供应链，其中伊利湖南岸的克利夫兰港（PortCleveland）处理的总吨位较2020年增加了69%，伊利湖的航运业出现复苏趋势。[100]

伊利湖货船
伊利湖货船

旅游业

伊利湖的旅游资源丰富多样，拥有水上运动、自然景观等旅游资源，主要的旅游项目包括钓鱼、潜水、划船等。[101][81]伊利湖沿岸和岛屿地区每年吸引大约1100万游客，拥有约8000间酒店客房、2000多个度假租赁单位以及3000多个露营地，2019年当地旅游销售额约22亿美元。[102][103]除湖泊本身外，伊利湖周边的布法罗、克利夫兰、伊利等地也是当地的重要旅游目的地。[101]

工业污染

伊利湖是五大湖中最浅且工业化程度最高的湖泊，周边拥有约1200万人口，其中包括17个超过5万名居民的都市区，因此伊利湖在五大湖中受到的城市化、工业化和农业的压力最大，伊利湖从污水处理厂接收的污水量为五大湖中最高，并且由于底层地质和土地利用的性质，伊利湖也最容易受到沉积物负荷的影响。[35]在20世纪，伊利湖周边的制造业开始繁荣发展，工厂的污水被排入湖中，对湖水环境造成了严重污染。1969年《时代》杂志的一份报告将伊利湖描述为“巨大的污水池”，因为伊利湖的62个湖滩中只有3个被评为可以“完全安全游泳”，直到20世纪70年代，湖水的污染问题才被得到控制。[1][19][20]

伊利湖周边工厂
伊利湖周边工厂

生物入侵

除工业污染外，伊利湖还面临生物入侵的问题。伊利湖中有超过185种入侵物种，主要的入侵物种包括斑马贻贝、条纹贻贝、虾虎鱼和草鱼等，[104][47]这些入侵物种的引入可归因于几个因素，关键因素之一是船舶压载水的排放，船舶吸收其他水域的水，并在伊利湖排出，因此将许多其他水域的物种带到了伊利湖。[104]这些物种能够快速繁殖，与本地物种竞争，并通过食物网传播污染物和疾病，[105]并产生了重大的生态和经济影响， 据估计，伊利湖入侵物种每年造成的经济影响超过1.38亿美元，自20世纪80年代末当地政府为改善湖泊水质，引入斑马贻贝、条纹贻贝以来，当地供水系统和其他系统的维护成本已到达数十亿美元。[104]

营养富化

由于伊利湖入侵物种带来的生态失衡，外加湖泊周边农业活动造成湖水养分过度摄入，伊利湖存在藻类过度繁殖的问题。伊利湖湖中的微囊藻通常在每年7-10月爆发性繁殖，这一现象被称作“藻华”（Cyanobacterial Bloom），与此同时，湖水养分过剩还导致湖中周期性出现大量“低氧死区”。[106][107][49][108]伊利湖的死区是指覆盖湖底数千平方千米的缺氧区域，这些区域无法生存鱼类和其他需要氧气才能生存的生物体，其形成的主要原因是低氧时期湖底沉积物中磷的释放。这些死区不仅扰乱了伊利湖的生态系统，而且还大幅降低了湖泊的渔业产量。[49][109]

2023年，伊利湖西部蓝藻水华的严重程度指数为5.3，属于中等严重程度，强度较2022年有所减弱，该年伊利湖藻华花期从7月初开始，到7月中旬完全开花，8月中旬达到顶峰，一直持续到9月初。[110]

伊利湖藻华
伊利湖藻华

环境保护

1960年代伊利湖的环境问题被曝光后，1970年12月，由美国检察官罗伯特·琼斯（Robert Jones） 领导的联邦大陪审团开始对伊利湖周边的工业污染展开调查，这是大陪审团对该地区水污染的第一次调查。经过调查，大陪审团决定起诉四家公司污染伊利湖和俄亥俄州东北部的水道，并对其罚款。[111][112]与此同时，克利夫兰的公用事业总监本·斯特凡斯基（Ben Stefanski）主持耗资1亿美元，在当地建造了新的下水道，以升级克利夫兰的污水处理系统。美国联邦政府方面，1972年，美国国会通过《清洁水法》，并与加拿大在国际水质协议中确立了水污染限制。[113]

为提升伊利湖湖水水质，当地政府在湖中引入斑马贻贝，使其覆盖湖底，每个斑马贻贝每天可以过滤一升淡水；[114]1972年的《五大湖水质协议》则限制了湖泊周边的磷排放量。虽然伊利湖的营养富化、死区等问题依然存在，但这些措施成功提高了伊利湖的水质，可以让阳光渗入湖水并产生藻类和海藻，并使湖内生物群落得到了一定程度的恢复。[115][116]

风景名胜

伊利湖的旅游资源丰富多样，拥有水上运动、自然景观等旅游资源，水上旅游项目包括钓鱼、潜水、划船等，[101][81]主要景点包括皮利岛（Pelee Island）、伯韦尔港（Port Burwell）、长角省立公园（Long Point Provincial Park）、尼亚加拉瀑布等。[24][17]除湖泊本身外，伊利湖周边的布法罗、克利夫兰、伊利等地也是当地的重要旅游目的地。[101]

皮利岛

皮利岛面积42平方千米，距离湖岸30千米，为伊利湖群岛的一部分，同时是加拿大最南端的有人居住点。该岛位于鸟类、蝴蝶的迁徙路线，同时是多种野生动物的家园。人文景观方面，皮利岛拥有灯塔等历史古迹以及多个酒庄。[117]

皮利岛
皮利岛

伯韦尔港

伯韦尔港位于伊利湖北岸的诺福克县（Norfolk），人口约1000多人，因其历史、湖滩而闻名，通常被称作“伊利湖北岸的宝石”。该镇的历史可以追溯到19世纪初，当时欧洲移民首先在该地区定居。由于其位于伊利湖沿岸的战略位置，伯韦尔港成为当时重要的商业和贸易中心，木材、谷物和鱼类等货物通过该地被运往五大湖的港口。1800年代中期，伯韦尔港成为当地主要的造船中心，湖滨沿岸有多家造船厂。二十世纪以后，伯韦尔港的经济已转向旅游业，当地旅游业围绕其湖滩及伯韦尔港省立公园建设。除此之外，该镇还拥有一座历史悠久的灯塔以及一艘巨大的军用潜艇。伯韦尔港灯塔建于1840年代，是伊利湖上最古老的遗址之一。[118][119]

伯韦尔灯塔
伯韦尔灯塔

长角省立公园

长角省立公园位于伊利湖西北岸，靠近加拿大安大略省罗文港（Port Rowan），成立于1921年，是安大略省第四古老的省立公园，占地面积约1.5平方千米，是长角生态保护区的一部分，该保护区因其生物学意义而被联合国教科文组织指定为保护区。长角省立公园以其1.5千米的沙滩而闻名，该公园还是北美最大的鸟类和水禽迁徙和集结区之一的所在地。[120][17][76]

长角省立公园
长角省立公园

尼亚加拉瀑布

尼亚加拉瀑布是伊利湖下游地区尼亚加拉峡谷南端的三个瀑布群，三者中最大的是马蹄瀑布（Horseshoe Falls），横跨美、加边界，也被称作“加拿大瀑布”；较小的美国瀑布（American Falls）和新娘面纱瀑布（Bridal Veil Falls）位于美国境内。[121]其中马蹄瀑布垂直落差超过50米，峰值流量为6370立方米/秒，年平均流量为2400立方米/秒，是北美水量最大、流速最快的瀑布。[122][123][124]尼亚加拉瀑布的水量于每年春季、夏初达到峰值，这一时期为尼亚加拉瀑布的旅游高峰期，当地政府在瀑布周边建设了塔桥、隧道、空中缆车、游船等娱乐设施，并定期开展尼亚加拉瀑布猫王节（Niagara Falls Elvis Festival）、兰花展（Orchid Show）等活动，瀑布在夜间会被灯光照亮。[125][126]

尼亚加拉瀑布
尼亚加拉瀑布

观鸟节

伊利湖当地鸟类种群数量丰富且种类多样，可以观察到约400种鸟类，春季与秋季，大量鸟类将会经过伊利湖地区，伊利湖周边设有多个观鸟区以及观鸟节活动，[72]其中俄亥俄州奥克港举行的“美国观鸟最盛会”（Biggest Week in American Birding）是世界上最大的观鸟节之一，该活动持续一周，设有“无障碍实地考察”（accessible field trips）项目，该项目以最慢的速度移动，以确保没有人掉队。除观鸟外，该活动还开设音乐节、主题演讲、摄影研讨会等活动。[127]

伊利湖水怪

伊利湖当地流传有伊利湖水怪的传说，据称从19世纪开始，就有人发现有一种类似于尼斯湖水怪的生物，被称为“贝西”（Bessie）或“南湾贝西”（South Bay Bessie）。1990年有报道称，人们看到一个“大型生物在距离他们的船约300米的水中移动”，该生物通身黑色，长约11米，头部像蛇一样，移动速度与船一样快，另外有五个人报告说在三个不同的场合看见了类似的东西，但没有科学证据证明这种生物。该水怪传说成为伊利湖的当地文化之一，有多个公司、球队以其命名。[128][129]

伊利湖水怪传说
伊利湖水怪传说

参考资料 129

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注释

  1. 即湖泊换水速度
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