水文循環(huán)對流域、區(qū)域或局地生態(tài)與環(huán)境的影響產生變化。通過水文循環(huán)過程，可將水中攜帶的物質從一個地方傳播到另一個地方，改變另一個地方的生態(tài)與環(huán)境情勢，使局部地區(qū)環(huán)境、生態(tài)發(fā)生變化。分析水文循環(huán)效應，必須從水文循環(huán)的環(huán)境效應、生態(tài)效應來考慮。
�。�1）環(huán)境效應
整個人類都生活在全球和地區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)的區(qū)域中。中國華北地區(qū)開采地下水，加快了水的垂直循環(huán)，鹽堿地面積大量減少。亞馬孫河大尺度土地利用的變化可能影響美洲大部分地區(qū)的降雨模式。東南亞土地利用影響范圍將延伸到北美。更有甚者，攜帶污染物的空氣可以從一個洲的局部地區(qū)傳播到遙遠的末端，這可以從歐洲和北美的酸化和森林的消亡等綜合征候證明。由于流域上游超量超采地下水，就使沿海地區(qū)海水入侵。又如在一個封閉的湖泊流域的上游大量引水灌溉，會使湖泊如流水量減少，導致湖泊消亡。
在水文循環(huán)中，水分與各種各樣的物質接觸，使那些物質混入或溶入其中，并不斷經歷著物理、化學、生物等變化過程，使水體存在著種類繁多的物質。當某種物質的含量超過一定程度的限度，危害人類和生態(tài)平衡，就影響水的用途。人類活動會直接或間接地對水文循環(huán)產生影響，使得沿程的污染物進入水文循環(huán)過程，促使局部地區(qū)的環(huán)境發(fā)生變化，給人們的生活帶來不便。如大量工業(yè)廢水不加處理直接排放，化肥、農藥隨降雨徑流進入江河湖泊，并隨著國民經濟的迅速發(fā)展而加劇。又如沙塵暴現(xiàn)象，特別是北京地區(qū)2000年發(fā)生的沙塵暴現(xiàn)象，已引起人們對水文循環(huán)效應的足夠重視。反之，在水文循環(huán)過程中，如溶入對人體健康有益的元素，就可以供醫(yī)用和保健用，如礦泉水。
（2）生態(tài)效應
由于水文循環(huán)固有的連續(xù)性，也會產生連鎖反應。如可以把對景觀的影響從一個區(qū)域傳輸到另一個區(qū)域，從陸地到水體，從上游到下游，從河流流域到海岸水域。水循環(huán)的聯(lián)系及其影響的跨度是很大的，如大氣與土地的聯(lián)系決定了水生生物的物理及化學環(huán)境；土地利用方式決定了回灌地下水含水層水量、流入河流中的水量和水質以及水生態(tài)系統(tǒng)和海岸生態(tài)系統(tǒng)的質量。
水文循環(huán)實質上是生物圈中心的“血液流”。所有的人類活動都將干擾著這個流動，從而對陸生、水生、海生等生態(tài)系統(tǒng)產生高層次的影響。認識這種相互依賴性，履行人類各種尺度的循環(huán)中的權利與義務的合理方法，是依據聯(lián)合國文化教育部對生物多樣性和氣候變化的模式，制定全球水循環(huán)公約和全球水道德。
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