地下水在生态环境中的重要性已经被越来越多的人所认识。在生态环境比较脆弱的干旱地区，地下水在生态环境维系和重建中的作用显得格外重要。
自然界中植被的长势取决于其生长环境。当一个地区的植被长势好，则此处的环境适合植被生长;反之，当一个地区植被长势差，则此处的环境不适合植被生长。一个地区植被的生长状况往往是该地区阳光、空气、水和土壤(养分)等多种要素综合作用的结果。这些因素通常随时间和空间变化。因此，植被的生长状况在时间和空间上亦存在着明显的差异和不均一性。植被的季节性变化是阳光(气温)综合作用的表现，而空间上的差异则受土壤性质和地形地貌的影响，特别是土壤的含水量，往往是控制植被生长的直接因素。在干旱地区，由于降雨量稀少，与植被根系密切相关的表层土壤中的水分很大程度上取决于地下水通过毛细作用的供给。当地下水位埋深较浅时，毛细作用明显，土壤含水量较大，供给植被的水分较充分;地下水位埋深较深时，则相反。但当地下水位埋深过浅时，又会造成浅层土壤的盐碱化，抑制植被的生长。
浅层地下水是植物地下生境的重要组成要素之一，直接决定植物生境的质量，影响着地表植被的结构和功能特点。即使在地下水埋藏较深的地段，地下水对维系植物生长中水分、盐分和热量的均衡也起着不可或缺的调节作用。这种调节作用主要表现为以下几个方面。
(1)地下水的水汽平衡作用
地下水在天然条件下通过毛细上升作用和蒸发释放把水分传递给包气带、土壤、地表及近地表大气层，可直接调节包气带、土壤层的含水量(湿度)，又可以通过土壤层的水汽流通和感热适应过程影响近地表大气的湿度、CO2含量和温度，从而起到水汽平衡作用。地下水位下降，致使土壤层易于干燥脱水、植被生态恶化。
(2)地下水的热平衡作用
干旱内陆盆地中的地下水不仅在白天和夏季吸收地表土层的热量，同时在地表温度下降时向土壤散热，保持一定的地温梯度，使地表气温的多年平均值与浅层地下水的温度十分接近，从而起到热平衡作用。浅层地下水位下降，会促使地表温差增大，导致对温度变化敏感的植被的生存条件恶化。
(3)地下水的盐分调节作用
地下水可以通过溶滤、氧化还原、离子交换等作用与岩土中的固态盐分进行交换，将土壤中的盐分带走或向土壤中补充盐分，从而起到盐分调节作用。由于土壤水积盐作用与地表水、地下水中盐分分布格局相叠加，不同地域的植被出现不同的分布特征。在地下水流动系统的源区和汇区，正是由于地下水中盐分的差异导致了植物的分异。在特定气候条件下，地下水位埋深只有在一个合适的范围内才有利于地表植被的生长。
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