地下水变化对环境的反馈作用

  地下水是全球水循环的重要组成部分,它与大气降雨、地表水(河流、湖泊)土壤水、海洋水、生物水等有着千丝万缕的联系,因此,它的改变必然会影响全球的水循环。而全球的物质与能量的循环又常以水为载体,因此,地下水的变化还会影响全球物质与能量循环。 浅层地下水与土壤湿度关系密切,而土壤湿度通过改变地表的反照率(改变土壤的颜色)、土壤的热容量、地表的蒸发和植被的生长状况影响地表能量、水分的再分配,进而产生对其后的影响(马国柱等,1999)。

 

  已有的研究表明,土壤湿度异常对大气的季节变化有重要作用(Namias,1958、1963)。据统计,在陆面上,65%的降水来自陆地地表蒸发,35%来自海洋水汽的输送,这说明陆面降水很大程度上来自陆面蒸发,而蒸发的大小又和土壤的湿度密切相关。不难看出,土壤湿度对陆地降水有重要影响。Walker(1978)的敏感性试验表明:干土壤可使未来气温升高、降水减少,湿土壤可使气温降低降水持续。综上所述,地下水可以通过影响土壤湿度而影响气候。

 

  在水循环中,地下水的作用在于使“脉冲式”的降雨得以连续,并在地下作长时间的驻留,而水—岩相互作用又使其具有了维持生物所需的物质与能量,因此,地下水是维持生态环境平衡至关重要的因素。为此,一些研究者提出了“生态水位”的概念,即维持区域生态系统稳定所需的地下水位区间(张永波等,2001),高于这个水位区间的上限临界值,地表土壤会发生盐渍化,低于这个水位区间的下限临界值,会造成河流断流、植被死亡、湖泊干涸、耕地撂荒、土壤沙漠化等。由此看来,我国北方近几十年来出现的区域性环境退化不能不说是与这一地区“生态水位”的降低有关的。