地球是一个多水的星球，然而水分集中在海洋与南极洲、格陵兰的积冰里，在人类生活的陆地上只有依靠水分循环才能从海洋获得水分。各地干湿程度与旱涝灾害无不决定于水分循环。因此，水分循环就成为陆地生态系统与人类生存发展的根本问题，成为水文学、气候学与地理学许多学科研究的重要问题。有意义的是，我国早在两千多年前对水分循环就已经有一个概念，《吕氏春秋》的《圜道篇》是世界最早论述水分循环等周期现象的文献。

 

　　该篇写道：“云气西行云云然，冬夏不辍；水泉东流，日夜不休。上不竭，下不满，小为大，重为轻。圜道也。”圜道就是循环的道理，按现代用语，即循环论或周期律。在《圜道篇》中除了水分循环外，还提到了生命的循环与其它循环现象。由此可见，这里并不只是就事论事讨论循环现象，而是作为普遍意义的哲理问题谈到了水分循环。

 

　　这几句话虽然不多，但却抓住了东亚地区水分循环的基本特点。由于大洋在我国的东方，所以水分是通过天空的云水从东往西运行的，而在到达地面之后又通过河流由西往东流回海洋。这种东西交流过程是永远持续的，天上云水的到来永不会枯竭，而地上的水分也不会多得无法容纳。雨点虽小，聚集就是大雨，水分虽重，变成水汽就会很轻柔地上升。这里，对水分循环的描述是符合现代科学的。

 

　　《吕氏春秋》论述的水分循环是宏观的，也是现代水分循环研究的主要问题。有意义的是，我国古代还认识到，水在地球表层是无处不在的物质，到了地球的表层，它就分解成许多有特殊意义的微循环而对万物发挥着至关重要的作用。

 

　　《管子·水地》指出：“是以（水）无不满，无不居也。集於天地而藏於万物。”这就说明，在地球表层水是无处不在的物质，这里也不存在不含水的物质。该书又说“水者，何也？万物之本原也”。这就说明，水是万物的重要组成部分，万物都是由水参加构成的，所以水也就是万物的本原。这里所讲的万物主要是生命物质。

 

　　该书还说：“水者地之血气，如筋脉之通流者也。”问题的关键还在于体内的水分通流全身，是维持新陈代谢等生命活动的重要物质。在这里水扮演着极其重要的角色，这就是发挥着物质通流的作用。人体既需水的补充，又必须排泄用过的水，水在人体里形成循环，否则，就不能完成生命存在所需的新陈代谢过程。水在不断的循环过程中输送养分，并分配到身体的各个组成部分，才能使其执行维持生命活动的重大任务。

 

　　宏观的水分循环则是维持地球表层自然过程的重要因素。河流两岸肥沃的谷地与三角洲都是河流冲积而成的。这里是生态系统最繁荣的地方，又是人类文化的发源地。把宏观的水分循环的意义比喻成人体里的血气循环，说明水是养育地球生态系统的重要原因。北宋著名科学家沈括就指出，我国文化的发源地黄淮海平原是黄河之水从黄土高原冲流的土壤淤积而成的，最早揭示了河流下游冲积平原的成因。

 

　　地球自然界有两个根本矛盾，一个是太阳的辐射的差异，即阴阳对比，《周易·系辞上》写道：“一阴一阳之为道。”即万物的规律性莫不与阴阳变化有关。阴阳变化决定着各地和各个季节及每天的温度差别，背阳与向阳就是温度不同的重要原因，也出现完全不同的生态系统与地理景观。在中国古代阴阳概念推而广之，成为一个极其重要的哲学概念。

 

　　另一个是多水与少水的矛盾，这里所讲的水主要是液态水。只有液态水才能够融解其它物质，使之通流全身，执行与外界环境物质交换的任务。在地球表面，水只能在摄氏0-100度之间呈现液态。地球表层丰富的液态水的存在完全由于阴阳得宜。水分能够循环运行也同阴阳变化有密切的关系。

 

　　这两个矛盾决定着生态系统与自然景观的类型。地球表面可以根据温度高低与液态水的多少划分出性质完全不同的地区。

 

　　沙漠是水分最少的地区，但是却并不是完全无水的地区，只是这里的水分无法以液态的形式存在，因而也不能补充到生物体内，维持正常的生命活动。但是，生物有极强的适应能力，有不少的沙生植物，它们有很深的根系，可以伸进地下深层，吸收那里的水分和微量降水，它们的表皮尽量收缩外露面积，又有严密的表皮结构，可以防止水分蒸发，所以也能生存。

 

　　在寒冷的极地，大量的水以固体的形式存在，所以只要忍受寒冷，水就可随处找到，生物就能生存。在这里，生物的生存竞争主要是耐寒能力的考验。

 

　　水分最多的地方是在热带。热带雨林是世界最繁荣的生态系统。那里水多，热量也多，可以生长重重叠叠的植物和依靠这些植物为生的许多动物。

 

　　这两个因素也是地球肥沃土壤的制造者。从火山喷出的熔岩冷却后就是坚硬的岩石。要破碎这些岩石只能依靠太阳与水的力量。正如《周易·系辞下》所指出：“刚柔相推，变在其中矣。”由于岩石的导热能力很弱，在白天黑夜巨大温度差别的影响下，岩石的表层产生膨胀与收缩，而内部却不能与之配合，这就使得岩石碎裂。在沙漠里安静的夜晚，岩石碎裂的声音就会此起彼伏。如果水分渗入岩石的裂缝，就犹如嵌入一个楔子。因为水随着温度升高就会膨胀，冰又能随着温度下降而膨胀，这就加快了岩石破碎的速度。生物在这里繁衍，使土壤含有机质，逐渐变成肥沃的土壤。

 

　　由此可见，宏观的水分循环把水分带到陆地，而微观的水分循环使进入陆地的水分参加地理景观与生态系统的多样性的形成过程。可以说，地球之所以成为天文学家所能发现的唯一具有生命与人类文化的星球，不只是它有适宜的温度与大量的水分，而更重要的是它形成了水分循环机制，把沉寂的地球变成生机勃勃的世界。对此，我国古代就已有初步的认识，并从“一阴一阳之为道”和“刚柔相推，变在其中矣”的古训中得到解释