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生态学辞典
1.15 水生态

水生态

水生态是环境水因子对生物的影响和生物对各种水分条件的适应。生命起源于水中,水又是一切生物的重要组分。生物体不断地与环境进行水分交换,环境中水的质(盐度)和量是决定生物分布、种的组成和数量,以及生活方式的重要因素。

太阳辐射能和液态水的存在是地球上出现生命的两个重要条件。水之所以重要,首先因为水是生命组织的必要组分;呼吸和光合作用两大生命过程都有水分子直接参与;蛋白质、核糖核酸、多糖和脂肪都是由小分子脱水聚合而成的大分子,并与水分子结合形成胶体状态的大分子,分解时也必须加入相应的水(水解作用)。其次,水具备一些对生命活动有重要意义的理化特性:

1.水分子具有极性,所以能吸引其他极性分子,有时甚至能使后者离子化。因此,水是电解质的良好溶剂,是携带营养物质进出机体的主要介质,各种生化变化也大都在体液中进行。

2.因水分子具有极性,彼此互相吸引,所以要将水的温度(水分子不规则动能的外部表现)提高一定数值,所要加入的热量多于其他物质在温度升高同样数值时所需的热量。这点对生物的生存是有意义的。正因水的比热大,生物体内化学变化放出的热便不致使体温骤升超过上限,而外界温度下降时也不会使体温骤降以至低于下限。水分蒸发所需的热量更大,因此植物的蒸腾作用和恒温动物的发汗或喘气,就成为高温环境中机体散热的主要措施。

3.水分子的内聚力大,因此水也表现出很高的表面张力:地下水能借毛细管作用沿土壤颗粒间隙上升;经根吸入的水分在蒸腾作用的带动下能沿树干导管升至顶端,可高达几十米;一些小昆虫甚至能在水面上行走。

4.水还能传导机械力:植物借膨压变化开合气孔或舒缩花器和叶片;水母和乌贼靠喷水前进;蠕虫的体液实际是一种液压骨骼,躯干肌肉施力其上而向前蠕行。

5.水的透明度是水中绿色植物生存的必要条件。

6.冰的比重小于液态水,因此在水面结成冰层时水生生物仍可在下面生活。否则气温低于0℃时,结成的冰沉积底部,便影响水生生物的生存。