自然因素对环境的影响

影响珊瑚岛礁淡水透镜体贮量的主要因素是降雨对地下水系统的回补和含水层中淡水的损失，包括土壤水分蒸发和植被引起的蒸腾损失、淡水透镜体的水力损失，以及淡水透镜体与下伏海水混合的损失。

（1）气候变化

气候特别是降雨和蒸发蒸腾是回补的关键性驱动因素。整个太平洋珊瑚岛上，年均降雨量和雨量变化都相当可观。如在基里巴斯东部干旱的赤道带环礁上，年均降雨量不足1 000 mm，变差系数Cv＞0.7。在西太平洋图瓦卢首都富纳富提环礁（Tuvalu Funafuti Atoll）上，年均降雨量超过3 500 mm，变差系数Cv很低，接近0.2。太平洋珊瑚岛上，年、月的雨量变化强烈地受到太平洋暖池从东太平洋移向西太平洋产生的年间厄尔尼诺-拉尼娜循环的影响。在许多太平洋岛上，在海面温度（SST）或者说南方涛动指数（SOI，海面温差的大气压差指示参数）与降雨模式之间有强烈的相关性。这种相关性同样也表现在回补上。地下水的含盐量和淡水透镜体的厚度也与SST或SOI相关。

（2）岛屿地形

岛屿的大小、外形和地形，特别是岛屿的宽度和在海平面以上的高度对海岛水资源的贮量起着非常重要的作用。大、高、宽的岛屿拥有比小、狭窄岛屿更大的淡水贮量。

（3）水文地质特性

珊瑚岛含水层介质的水文地质性质直接决定了淡水透镜体的大小、含盐量和存在的持续性。在太平洋中有一种隆起的小石灰岩岛，通常是喀斯特化的石灰石。由于海面升降，成岛的石灰石时而浸没于海水中，时而暴露于大气下得以风化，致使空隙、溶洞在岸边和岛内比比皆是。风化石灰石的水力传导系数通常大于1 000 m/d，因此，淡水透镜体的厚度一般不大，即使在较宽的岛上也是如此。而在珊瑚岛上，含水层由两层有重要意义的介质构成：上面一层为全新世的沉积物，主要是珊瑚沙砾与生物碎屑，下面一层为古老的喀斯特化的石灰岩沉积物，两层间的不整合面是淡水透镜体厚度的主要控制地质因素。因为，淡水区一般包含在相对低渗透率的珊瑚沉积层中，在不整合面之下高渗透率的喀斯特石灰岩层中，海水与淡水会迅速混合，不可能形成淡水聚集区。

还有一种由于气候引起的水文地质特性也值得指出：在飓风活动区的环礁及珊瑚岛与中太平洋不发生飓风区域的环礁及珊瑚岛两者之间，上层沉积层的水文地质性质有明显差别。在飓风活动带中的岛屿，如图瓦卢（Tuvalu）的Funafuti岛等岛屿，具有由珊瑚碎石沉积物和嵌入在沙砾的漂石组成的围堤，特别在海洋一侧尤为明显。比较而言，如基里巴斯以及印度洋的马尔代夫等不在飓风区内的岛屿，其沉积物中大部分为细小的沙和卵石，很少有漂石大小的颗粒。这些细小颗粒沉积物水力传导系数很低，因而具有较厚的淡水透镜体，就像大型岛屿一样，如基里巴斯西部区域非飓风带中的Gilbert群岛拥有的淡水透镜体就比附近飓风带中的Tuvalu岛屿上的淡水透镜体厚，尽管Tuvalu降雨量更大而且年变化小。(www.xing528.com)

（4）潮汐影响

在珊瑚岛上，由于潮汐海面起伏引起淡水透镜体运动，促进淡水与海水的混合，增加了过渡带的厚度。在大陆海滨含水层中经典的潮汐信号传播理论认为，潮汐引起的地下水上下波动幅度与海面上下波动幅度之比称为“潮汐效率”，随距海岸距离的增加而减少。相应地，地下水对潮汐响应的滞后则随距海岸距离的增加而增加。但在环礁上却不是这样，环礁松散沉积层的井和监测孔中，潮汐滞后和效率与距海滨的水平距离关系不大，而极大地受井和监测孔深度的影响。这一显著差别的原因是潮汐压力信号能在高渗透率的喀斯特更新世石灰岩层中高速传播，潮汐信号在岛中垂向和水平方向上的传播都很明显，但垂向传播起主导作用。这点在开发淡水透镜体地下水流模型和地下水管理中都十分重要。

在具有细密沉积层的岛上，潮汐效率与滞后之值大约分别为5%和2.5 h，而在粗粒沉积物的岛上，这两者之值则可分别达到45%和2 h。与高渗透性的珊瑚岛相比，在喀斯特化的石灰石岛上，潮汐效率较高，接近50%，滞后时间更短，约为1.5 h。

（5）土壤和植被

土壤和植被通过蒸发蒸腾以及渗透对淡水透镜体的回补产生重要影响。土壤植被的蒸发蒸腾损失是珊瑚岛水文循环十分重要的组成部分。在干旱季节或干旱期间，该损失经常超过单月或连续几个月的降雨量，然而土壤植被蒸发蒸腾损失的变化却远低于降雨量的变化。在赤道太平洋区域，典型的年土壤植被蒸发蒸腾损失为1 600～1 800 mm。

珊瑚岛地表渗透性高，有助于雨水下渗，几乎没有地面径流。岛上薄薄的表层土壤覆盖在珊瑚沙砾之上，这些沙砾缺少有机质和营养成分，保水能力差，难以保护下伏淡水透镜体不受来自地表的污染。

珊瑚岛上的植被通常由各种树木，特别是椰子树和有限种类的灌木与杂草组成。椰子树有显著的耐盐能力，可以在含盐量较高的水土中生长。植被会截留部分雨水并从土壤中蒸腾水分。一些深根树种（如椰子树）根系深达潜水层，直接从薄薄的地下水蒸腾水分。截留和蒸腾都会减少回补量，也减少了可用的地下水。在干旱时期，直接从地下水蒸腾蒸发的水量十分可观，从而更大地减少了可用的地下水。在Tarawa环礁上，测量过单棵椰子树的蒸腾量，结果表明：每棵树每天的蒸腾水量为150 L。对水资源短缺、供水量和抽水量都很大的海岛，椰子树和其他腾发量大的树种极具管理价值，有选择性地清除这些树种，可以增加回补率和可持续产水量。在一些小岛上，如清除部分天然植被，代之以农作物，会减少淡水的损失。