生物对水分变化的适应

宣莉蓉++徐玲琴

摘要：水对我们的生命起着重要的作用，它是生命的源泉，是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一。水是生物最需要的一种物质，水的存在与多寡，影响生物的生存与分布。

关键词：水；生物；干旱；水涝

一、水的生态作用

水是任何生物体都不可缺少的重要组成成分。各种生物的含水量有很大的不同。生物体的含水量一般为60～80%，有些水生生物可达90%以上，而在干旱环境中生长的地衣、卷柏和有些苔藓植物仅含6%左右。

水是生命活动的基础。生物的新陈代谢是以水为介质进行的，生物体内营养物质的运输、废物的排除、激素的传递以及生命赖以存在的各种生物化学过程，都必须在水溶液中才能进行，而所有物质也都必须以溶解状态才能进出细胞。水也是生物新陈代谢的直接参与者。光合作用、呼吸作用、有机物合成和分解过程中都有水分子参与。如果没有水，这些体内重要的生理过程不能进行。

生物体内的水分能使其保持固有的形态。水分使细胞保持一定的紧张度，维持了生物细胞及组织的紧张状态，使植物枝叶挺立，便于充分接受阳光和气体的交换；同时也有使花朵张开，利于传粉。水分还能使动物保持体形，便于剧烈运动。如果含水量不足，便会造成植物萎蔫，动物脱水，一切生理活动也随之下降甚至停止。

水对稳定环境温度有重要意义。水的密度在4℃时最大，这一特性使任何水体都不会同时冻结，而且结冰过程总是从上到下进行。水的热容量很大，吸热和放热过程缓慢，因此水体温度不象大气温度那样变化剧烈。

总的来说，水是生物生存的重要条件。

二、水对生物的作用

1、水分对植物的作用

水分对植物的生长有一个最高、最适和最低的“三基点”。水分只有处于合适范围内，才能维持植物的水分平衡，保证植物正常生长。种子萌发需要较多水分，因为水能软化种皮，增强其透性，使种子呼吸加强；同时水能使种子内凝胶状态的原生质转变为溶胶状态，使生理活性增强，促进种子萌发。

1.1 干旱的影响

干旱对植物的影响：降低各种生理过程。干旱时气孔关闭，减弱蒸腾降温作用，抑制光合作用，增强呼吸作用，三磷酸腺苷酶活性增加破坏三磷酸腺苷的转化循环；引起植物体内各部分水分的重新分配。不同器官和不同组织间的水分，按各部位的水势大小重新分配。水势高的向水势低的流动；影响植物产品的质量。果树在干旱情况下，果实小，淀粉量和果胶质减少，木质素和半纤维素增加。植物受干旱危害的原因有能量代谢的破坏、蛋白质代谢的改变以及合成酶活性降低和分解酶活性加强等。

改变膜的结构及透性：干旱使得细胞严重脱水，破坏了原生质膜脂类双分子层的排列。使膜脂分子结构即发生紊乱，膜因而收缩出现空隙和龟裂，引起膜透性改变。破坏了正常代谢过程：光合作用减弱，水分不足使光合作用显著下降，直至趋于停止。

1.2 水涝的影响

涝害首先表现为对植物根系的不良影响。土壤水分过多或积水时，由于土壤孔隙充满水分，通气状况恶化，植物根系处于缺氧环境，抑制了有氧呼吸，阻止了水分和矿物质的吸收，植物生长很快停止，叶片自下而上开始萎蔫、枯黄脱落，根系逐渐变黑、腐烂，整个植株不久就枯死。植物地上部分受淹，则使光合作用受阻，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强，体内能量代谢显著恶化，各种生命活动陷于紊乱，各种器官和组织变得软弱，很快变粘变黑、腐烂脱落。

2、水分对动物的作用

水分不足会引起动物的滞育、休眠甚至死亡。在草原上，降水季节形成的一些暂时性积水，常有水生昆虫生长，而且密度比较高，但是雨季过后，他们就会进入滞育期。有些昆虫在干燥的环境中完全停止发育，时间过长还会导致死亡。水涝对动物的影响，除直接的伤害死亡外，还常常导致流行病的蔓延，造成动物大量死亡。

三、生物对水分的适应

1、植物对水分的适应

水生植物生长在水中，长期适应缺氧环境，根、茎、叶形成连贯的通气组织，以保证植物体各部分对氧气的需要。水生植物机械组织不发达，甚至退化，以增强植物的弹性和抗扭曲能力，适应于水体流动。而且水下叶片很薄，且多分裂成帶状、线状，以增加吸收阳光、无机盐和CO2的面积。

陆生植物，可分为湿生、中生和旱生植物。对陆生植物来说如何保持根系吸收水和蒸馏水之间的平衡是保证植物正常生活所必需的。

2、动物对水分的适应

动物按栖息地也可以分水生和陆生两类。水生动物主要通过调节体内的渗透压来维持与环境的水分平衡。陆生动物则在形态结构、行为和生理上来适应不同环境水分条件。

陆生动物体内的含水量一般比环境的要高，其常常会因蒸发而失水，在排泄过程中也会损失一部分水分。因此，动物要保持体内水分的平衡必须通过食物、饮水、代谢等得到补充。陆生动物失水的主要途径是皮肤蒸发、呼吸失水和排泄失水。丢失的水分主要从食物、代谢水和直接饮水三个方面得到弥补。但是，在有些环境中水是很难得到的，所以单靠饮水远远不能满足动物对水分的需要，因此陆生动物在进化过程中形成了对各种减少或者限制失水的适应，在形态结构上，陆生动物各自以不同的形态来适应环境湿度。

动物渗透压的调节可以通过限制其体表对盐类的通透性、改变所排出的尿和粪便的浓度与体积、逆浓度梯度地主动吸收或主动排出盐类和水等方法来实现。淡水动物体液的浓度对环境是高渗透性的，水可以不断地渗入动物体内，过剩的水分也必须不断地被排出体外，才能保持体内的水分平衡。

动物对水因子的适应与植物不同之处在于动物有活动能力，动物可以通过迁移等多种行为途径来主动避开不良的水分环境。

参考文献：

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