2．3．3　水的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)

水是生物最需要的一種物質(zhì)，水的存在與多寡，影響生物的生存與分布。

1．水的生態(tài)作用

水是任何生物體都不可缺少的重要組成成分。各種生物的含水量有很大的不同。生物體的含水量一般為60%～80%，有些水生生物可達(dá)90%以上，而在干旱環(huán)境中生長的地衣、卷柏和有些苔蘚植物僅含6%左右。

水是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。生物的新陳代謝是以水為介質(zhì)進(jìn)行的，生物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸、廢物的排除、激素的傳遞以及生命賴以存在的各種生物化學(xué)過程，都必須在水溶液中才能進(jìn)行，而所有物質(zhì)也都必須以溶解狀態(tài)才能進(jìn)出細(xì)胞。

水對穩(wěn)定環(huán)境溫度有重要意義。水的密度在4℃時(shí)最大，這一特性使任何水體都不會(huì)同時(shí)凍結(jié)，而且結(jié)冰過程總是從上到下進(jìn)行的。水的熱容量很大，吸熱和放熱過程緩慢，因此水體溫度不像大氣溫度那樣變化劇烈。

2．干旱與水澇對生物的影響

1）干旱的影響

干旱對植物的影響主要表現(xiàn)為降低各種生理過程。干旱時(shí)植物的氣孔關(guān)閉，減弱蒸騰降溫作用，抑制光合作用，增強(qiáng)呼吸作用，三磷酸腺苷酶活性增加破壞了三磷酸腺苷的轉(zhuǎn)化循環(huán)，引起植物體內(nèi)各部分水分的重新分配。不同器官和不同組織間的水分，按各部位的水勢大小重新分配。水勢高的向水勢低的流動(dòng)，影響植物產(chǎn)品的質(zhì)量。果樹在干旱情況下，果實(shí)小，淀粉量和果膠質(zhì)減少，木質(zhì)素和半纖維素增加。植物受干旱危害的原因有能量代謝的破壞、蛋白質(zhì)代謝的改變以及合成酶活性降低和分解酶活性加強(qiáng)等。

2）水澇的影響

澇害首先表現(xiàn)為對植物根系的不良影響。土壤水分過多或積水時(shí)，由于土壤孔隙充滿水分，通氣狀況惡化，植物根系處于缺氧環(huán)境，抑制了有氧呼吸，阻止了水分和礦物質(zhì)的吸收，植物生長很快停止，葉片自下而上開始萎蔫、枯黃脫落，根系逐漸變黑、腐爛，整個(gè)植株不久就枯死。植物地上部分受淹，則使光合作用受阻，有氧呼吸減弱，無氧呼吸增強(qiáng)，體內(nèi)能量代謝顯著惡化，各種生命活動(dòng)陷于紊亂，各種器官和組織變得軟弱，很快變黏變黑、腐爛脫落。水澇對動(dòng)物的影響，除直接的傷害死亡外，還常常導(dǎo)致流行病的蔓延，造成動(dòng)物大量死亡。

3．生物對水分的適應(yīng)

1）植物對水分的適應(yīng)

根據(jù)棲息地，通常把植物劃分為水生植物和陸生植物。水生植物生長在水中，長期適應(yīng)缺氧環(huán)境，根、莖、葉形成連貫的通氣組織，以保證植物體各部分對氧氣的需要。水生植物的水下葉片很薄，且多分裂成帶狀、線狀，以增加吸收陽光、無機(jī)鹽和CO₂的面積。水生植物又可分成挺水植物、浮水植物和沉水植物。

生長在陸地上的植物統(tǒng)稱陸生植物，可分為濕生、中生和旱生植物。濕生植物多生長在水邊，抗旱能力差。中生植物適應(yīng)范圍較廣，大多數(shù)植物屬中生植物。旱生植物生長在干旱環(huán)境中，能忍受較長時(shí)間的干旱，其對干旱環(huán)境的適應(yīng)表現(xiàn)在根系發(fā)達(dá)、葉面積很小、發(fā)達(dá)的貯水組織以及高滲透壓的原生質(zhì)等。

2）動(dòng)物對水分的適應(yīng)

動(dòng)物按棲息地也可以分水生和陸生兩類。水生動(dòng)物主要通過調(diào)節(jié)體內(nèi)的滲透壓來維持與環(huán)境的水分平衡。陸生動(dòng)物則在形態(tài)結(jié)構(gòu)、行為和生理上來適應(yīng)不同環(huán)境水分條件。動(dòng)物對水因子的適應(yīng)與植物的不同之處在于動(dòng)物有活動(dòng)能力，動(dòng)物可以通過遷移等多種行為途徑來主動(dòng)避開不良的水分環(huán)境。