生态学课件第三章21
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第三章水分生态生命是在水中发展的,水又是生化过程进行的必要介质。
原生质只要有水时才表现出生命的各种信号,当其干燥时,即使不死,生活过程至少也进入失活(半死)状态。
植物体的组成主要是水分,原生质平均含水80%~90%,甚至富含脂类和蛋白质的细胞器,如叶绿体和线粒体,也含有50%的水分。
肉质果含水量(FW)85%~95%,软叶80%~90%,根系70%~95%,新伐木材约50%,植物含水量最少的部位是成熟的种子:10%~15%,某些脂肪含量高的种子含水量较低:5%~7%。
§1. 植物对水分的利用一、变水植物与恒水植物根据植物对短期内水分供应和蒸发速度变动的补偿能力,陆生植物可分为变水植物和恒水植物(Walter H, 1931)。
1. 变水植物(Poikilohydric plant)变水植物的含水量与它们的环境湿度相匹配,如原核生物、真菌、某些藻类及地衣。
变水植物的主要特点是:a.具有缺乏中央液泡的小细胞;b.当它们干透时,细胞非常均匀地皱缩,原生质的细微结构不受破坏,细胞保持生命力;c.当含水量降低时,生活机能,如光合作用、呼吸作用逐渐受抑制;当再次吸入足量的水分时,植物重新开始正常的代谢活动。
空气相对湿度与溶液渗透压的换算关系见表5–1。
表5–1 封闭系统20度时空气相对湿度与溶液渗透压的平衡不同物种的生命活动必须在一定的水势范围,因而要求一定的环境相对湿度。
变水植物生命活动的最低水势称为临界水势。
大多数土壤细菌和真菌的代谢和细胞分裂,需水势-5~-30MPa,即相当于相对湿度80%~95%之间。
霉菌生长的相对湿度在75%~85%,干霉属(Xeromyces)60%时生长。
适盐细菌在-40MPa左右仍很活跃,即相对湿度80%~70%。
许多地衣只要叶状体的水势不低于-3MPa(相对湿度>98%)就能保持其光合能力。
在干燥生境中,藓类、某些维管隐花植物[特别是卷柏属(Selaginella)的种和各种蕨类]及极少数被子植物也有变水类型。