水循环

发生的部位

水循环发生在海洋、河流、湖泊、土壤、大气与生物之间，使同样的水不断在这些地方之间移动。

输入与输出

• 输入：来自太阳的热能，驱动水体与土壤的蒸发。
• 输入：海洋、河流、湖泊、土壤与生物体内的液态水。
• 来自生物的输入：植物蒸腾作用释放的水蒸气，以及动物呼吸与出汗释放的少量水蒸气。
• 输出到大气：稍后凝结成云的水蒸气。
• 输出到陆地与海洋：以雨形式落下的降水，补给地表径流、地下水以及根部吸收的水。
• 净结果：地球上的水总量保持不变；改变的只是水的位置与状态。

步骤

1. 蒸发：太阳的热能使海洋、河流与湖泊表面的水变成水蒸气。
2. 蒸腾作用：植物经开放的气孔把叶片中的水以水蒸气形式散失到大气中，为空气增添更多水蒸气。
3. 凝结：水蒸气上升、冷却，凝结成微小的水滴，形成云。
4. 降水：水以雨（或其他形式）落回地面，补给河流、湖泊、土壤与地下水。
5. 水接着以地表径流的形式流动，或渗入土壤，最终返回河流与海洋，循环再次开始。
6. 下渗：部分雨水渗入土壤，以土壤水的形式保存供植物根部利用，或向更深处移动成为地下水，缓慢地补给河流与泉水。
7. 生物的吸收：植物通过根毛吸收土壤水，动物饮水或随食物摄入水分；这些水之后通过蒸腾、呼吸、排泄与分解重新回到循环中。

为何重要以及如何受控制

水循环不断更新陆地上可利用的淡水，为生物赖以生存的河流、湖泊与地下水提供补给。由于植物的蒸腾作用为大气增添了大量水蒸气，大规模的森林流失会随时间降低当地的降雨量。

这个循环没有中央控制，其速率由物理因素决定。较高的温度增加蒸发与蒸腾，高湿度则使两者减慢。

植被覆盖很重要，因为森林树冠把大部分降雨以蒸腾的形式送回空气，而其根系与落叶层减缓径流，让更多水渗入土壤。

人类活动改变了这种平衡。砍伐森林减少蒸腾并增加地表径流，导致山洪、水土流失与地下水位下降。

城市铺装的地面也有类似的效果，因为雨水无法下渗。河流与地下水的污染不会停止循环，但会减少它所提供的洁净水量。

在生态系统这一章，水循环与碳循环、氮循环相连：水是光合作用的反应物，是根部吸收的矿物质离子的溶剂，也是分解者把养分释放回土壤的介质。

如何考查

你可能被要求说出并排列水循环各阶段的顺序、解释蒸腾作用在为大气增添水蒸气方面的作用，或解释森林为何会影响当地的降雨模式。

图示题给出没有标注的循环图，要求你说出每个箭头代表的过程。得分取决于使用正确的术语，蒸发、蒸腾、凝结、降水、径流与下渗，并把蒸腾作用标在植物而不是土壤上。

应用题描述一种变化，例如砍伐森林改作种植园或建造住宅区，然后要求你预测并解释它对当地降雨、洪水或地下水的影响。满分答案先说明蒸腾或下渗的变化，再沿循环追踪其后果。

常见误解

考试风格例题

题目。一片山坡上的森林被砍伐以建造住宅区。

居民后来反映，附近的河流在大雨后更常泛滥，当地的水井在旱季干涸。(a) 说出树木把水送回大气的过程名称。

(b) 解释为何森林被砍伐后河流更常泛滥。(c) 解释为何水井干涸。

(d) 提出一项能同时减轻这两个问题的措施。

参考答案。(a) 蒸腾作用。

(b) 树木消失后，没有树冠截留雨水，也没有根系或落叶层保持水分，因此渗入土壤的雨水减少，更多雨水成为地表径流。径流迅速且大量地汇入河流，河流因而泛滥。

(c) 下渗减少意味着到达补给水井的地下水的水量减少。旱季时地下水得不到补充，地下水位降到井底以下。

(d) 重新植树或在山坡上保留有植被的缓冲带，让根系与落叶层减缓径流并增加下渗。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题