水的作用
一、自然·水·人类
1.自然
什么是自然？最简洁的定义要数《新华字典》中所解释的，“自然就是指一切天然存在的东西”。或者，可以进一步解释为：自然就是一切客观天然存在的物体和物质现象，包括其组成成分、存在形式、演化及运动状况。
最广义的自然包括整个宇宙中客观世界，相对狭义，但和人类关系最密切的自然，则是指人类居住的地球上自然环境中所包含的一切，也就是地球系统的气圈、岩石圈、水圈和生物圈中的一切物质存在、相互作用及其变化规律等。地球系统圈层的发展又受到宇宙中其他天体的影响，其中最有直接影响的当然是太阳，太阳是地球一切自然活动的能源供给者。
自然界并不是一成不变，而是永远处于不断演化和活动的过程中。这种过程服从一种永恒的自然规律。自然界不断地由不同物质组成的物体转化为另一种物体，物体消亡了，在新的条件下又生成另一个新的物体，如此生生灭灭，循环往复，但又不是简单地周而复始，而是不断演化、前进。在演化过程中，地球上出现了生命，由简单的单细胞生物进化为较复杂的高级生物。生物的出现使地球的演化过程加快。
2.水和生物
水是地球自然环境的重要组成要素。在太阳系各大行星中只有地球得天独厚，在表面上积存了大量各种形态的水。水和其他自然力一起，在塑造地球陆地表面的各类地形地貌，并形成包括河流在内的各类水体及地球表面的土壤中都起重要作用。太阳的辐射能驱动了地球上的水文循环，使地球的陆面上每年能更新一定数量的淡水。阳光、空气、水、土和养分孕育了地球上的生命系统。由于温度适宜和水的存在，为海洋中和陆地上生物的出现和发展，提供了必要和充分的条件。
一切生物都是自然的产物，并是自然界的组成部分，水是一切生命之本。生物不断顺应地球各地自然条件的差异和变化，逐渐形成了有地域特点的生物种群。生物的生存和繁殖需要向自然索取营养，植物把土壤和空气中的无机物转化为有机物，早期的动物以植物为食，继而出现了以动物为食的动物，死亡的生物腐烂分解，又成为有机的养分供给植物生长，这样组成了适应不同自然条件下的各类食物链。生物各自顺应不同地区的自然条件，沿着优胜劣汰、适者生存的道路发展着，演化着。在外界条件的作用下，形成的生态系统由不平衡到平衡，又在新的条件下出现不平衡，再经过若干时间的自我调整达到平衡。
突发的自然灾害威胁生物的生存，气候的变迁也使一些生物不能适应，情况严重时，一些生物灭绝，而能适应这些变化的生物继续生存下来，并不断分化和进化。在生物的进化过程中，出现了人这种具有高智能的动物。
3.人和自然
人的出现在一定程度上打乱了一般野生动物只能顺应自然条件求生存的规律。人的智慧不断发展，逐步学会利用自然并初步改造自然以满足人类需要的本领。在发展中人类抵御自然灾害的能力不断提高，人口数量不断增压。人类为了生存，不断地加大向自然界的索取，索取的范围从生物资源到矿产资源，并随着人类社会的发展和进步，逐步建立了农业、畜牧业和工业，向自然索取的范畴和数量越来越多。此外，人类对自然灾害的应对并不是像一般动物那样只被动逃避，而是在力所能及的范围内和这些灾害抗衡，以争取生存条件，扩大生存空间。
因此，从一开始这些活动就带有改造自然的意义，其中有的成功，但也有不少失败。人逐渐从中总结并认识到怎样改造是可行的，什么是不行的。正是人对自然逐步的改造，才使洪荒原野上出现了城镇、道路、农田、矿山、工厂等人类社会的标志，出现了文明的世界形态。
但是，在人类社会的不断发展中，人类对自然界进行干涉的技术能力不断提高，向自然索取的份额不断加大。为了追求和享受经济利益，扩大财富，有时对一些自然资源进行的是掠夺式的开发，致使一些具有较高经济价值的自然资源濒临枯竭或灭绝的危险。人类恃强挤占其他生物群体应分享的自然资源和生存空间，破坏了生物多样性这一自然界经过亿万年所建立起来的生态平衡局面，给人类的发展前景预埋下危险的因素。人类在生产和生活中制造了大量废弃物，污染了自然环境，对人类以及整个生态系统构成威胁。在和自然灾害抗争中，也有过分相信人的能力，不顾客观条件，过分限制了自然的活动，但终因人的控制能力有限，一旦为自然力所突破，就会造成人为的特大灾害。人和自然的关系出现矛盾，发展的结果既损害了自然，也损害了人类自己。
当人们吃尽苦头，逐步认识到这个问题的根本所在，是人类不能正确对待自己和自然的关系。大自然只是按客观自然规律办事，它并不具有主观意志，人虽是自然的产物，但人的行为却可受人的主观意志影响，如果人的主观意志合乎客观自然规律，就没有问题，但如果主观意志违背客观自然规律，就注定要失败。对这种失败，有人形象地说是“自然给予了报复”，当然这只是一种文学上的比喻，并不是真的自然会主观上采取报复行动。人得到自然的“报复”，实际上是人自找的。
人类社会要继续向前发展是不可阻挠的，人类为了生存要继续向自然索取也是不可避免的，人类为保护生存空间，继续采取各类措施来抗衡、防御自然现象带来的灾害，并努力使这些灾害降至最小程度的努力，也是必然要进行的。但重要的是，这一切不应再是无序地、毫无节制地扩张，以至使地球难以承受。
地球的承受力一旦被破坏，人的生存环境不但不能改善，反而会日渐恶化，以至难以为继，这是绝对不能容许的。只要人存在于地球自然环境中，就必然要和自然打交道。因此，正确处理好人和自然的关系，就提到日程上来，关键是人需要调整自己的行为，认真按照客观自然规律办事，人的主观能动作用，也必须在正确认识客观事物的基础上，才能充分发挥。
如前所述，人和自然间产生了矛盾，是人类社会在不断发展前进中，对自然的干扰越来越大而出现的。在这个过程中，不仅人类社会在发展变化，自然界也因人类活动量和强度的加大而发生一些变化。
近年来科学界提出的全球变化问题，就是指在人类活动影响下一些自然因素在全球范围的变化。因此，处理好人和自然的关系，是一个动态的过程，需要随人类社会的发展阶段不同，在具体内容上不断调整。人和自然不仅仅是共处在一个世界上，而且人还要因保证自己的生存和发展，继续在进一步改造自然的基础上，向自然索取物质上的支持，并进一步寻求控制自然的致灾现象的办法，以保障自身的安全和减少损失。但这些活动应当建立在深入认识所研究对象的基础上。
正确处理好人和自然的关系，并不是要求人只能一味迁就自然，人还要发挥聪明才智，在认清事物的本质以后，在不违反客观自然规律的前提下，寻求必要的措施，并在可能合理的范围内改造自然。改造自然是从人类出现后就不断进行的，当前人类所进行的大量生产活动在一定程度上都是改造自然的活动，并在今后还要继续进行。重要的是：人类可以改造自然，但不能改造自然规律。
处理好人和自然的关系，是人类社会在其生存、发展中人所进行的一切生活、生产活动都应当遵守的一个原则，是规范人们行为的一个准则，并不是要求人应达到的境界，也不是人们所追求的一个理想目标或目的。认识到人的行为需要用这样一个原则来规范，是长期以来经过无数次的成功、失败的反复经验教训中得到的。要保证人类社会的可持续发展，人的行为就必须遵守要处理好人和自然关系这个原则。
曾有人说过，可持续发展是在当前多数人所公认的一个重要原则，但全面实现并不是那么容易，特别是在当今世界上还存在许多不平等的关系，不同阶层之间的贫富差距很大，国家与国家间的综合国力差别很大，而且现实存在着以强压弱、以强凌弱的国际关系，对一些经济价值较高的自然资源，不但谈不上有序开发和保护，甚至存在着掠夺式的开发，保护环境也被挤到次要位置。强国富国向其他弱势国家或地区输出污染严重的企业，甚至输出污染严重的废料和垃圾，弱势国家为了生存，也顾不上保护自己的资源与环境，被迫接受强国强加的、牺牲本国长远利益的条件。这种局面充斥当今世界，可持续发展原则的全面落实就很困难。同样，正确处理好人和自然的关系，也面临类似的境遇，实现这一理想，也需要一个相当长的过程。
4.人和水
在地球表面和表层中以各种形态存在的水，是自然赐予包括人类在内的全体生物界的生命线和宝贵财富。人的生存离不开水，水对人类社会的发展有最为密切的关系。人类的出现和人类社会的发展，水不仅作为维持其生理需要的要素，也是不断丰富人类生活的重要物资。因而用水量不断增加，人从自然界取水的能力也不断加强。
地球陆面上的淡水虽是可更新资源，但通过全球水文循环每年的更新量有一定限度。而且受不同地区气候及地形特点的影响，降水的地区分布十分不均，在不同地区产生的淡水资源年补给量也差异很大。
随人类社会的不断发展，用水量不断增加，一些地区出现水供不应求，甚至出现水荒。由于用水紧张，用水部类间出现争水，城市和工业用水挤占农业用水，生产和生活用水挤占生态环境用水；因过量引取河水，使河流水量锐减，以至断流，破坏河流功能；超采地下水导致地下水位下降，或疏干地下水含水层，造成地面沉降等环境和生态系统恶化现象。
此外，自然界的水除对人类及整个生物界的有利作用外，还因其特有的丰枯变化，有时来水突然增多，洪涝为患，给人民生命财产带来损害；有时干旱缺水，使人民生产生活受到威胁，因而人不得不与因水带来的灾害相抗衡，并成为人与水打交道的重要内容。但在防治水旱灾害方面，也有不断与洪水争地，或采取措施不适当，而造成人为加大灾害的问题。因此，在人和水打交道中，也有一个需要处理好人和水的关系问题。
水是自然的重要组成要素，处理好人和水的关系也是处理好人和自然关系的重要内容。前面已经提出应当处理好人和自然的关系，还有没有必要再提出应当处理好人和水的关系呢？
如前所述，处理好人和自然的关系，是规范人类在一切生活和生产活动中应当遵循的一个总原则。
但是各行各业的活动有各自的特点，人在各类具体活动中也应当有结合各自特点的指导原则，以便于在实际活动中遵循。以人和水的关系来说，由于水涉及到千家万户和各行各业，凡是有人的地点，几乎每时每刻人都在和水打交道。
天然水资源在地球资源中受到人类活动的影响很大，特别是与人类的生存和发展关系最密切的淡水资源，受的干扰最大。这是因为随人类社会的发展，人的取用水量越来越大，于是千方百计利用各种措施加大从天然水源中取水的能力，又由于用水量的增多，也同时增加了废污水的排放量，造成天然水体的污染。
人类为了应对人口的增长，增加耕地面积，扩建城镇和道路，大片砍伐森林，破坏天然植被，在工业生产中大量排放废气、废水和废渣，污染了环境，增加大气中温室气体的数量，导致部分臭氧层的破坏，改变了大地与大气间水分和热量的交换能力，从而引起全球环境的变化，其中全球气候变化表现为气温、降水、蒸发的变化，也影响到各地淡水资源量的变化。上述的各种扰动天然淡水资源量的可能变化，其主导原因都是由于人类活动所引起。因此，在治水工作中，应当在处理好人和自然关系的框架中，还要强调处理好人和水的关系。
为处理好人和水的关系，首先应当基本弄清当地天然来水的量和过程的变化规律，包括丰枯变化、洪旱极值变化等规律，以及因人类生活、生产用水要求和为维护生态和环境需水的要求，合理控制各类用水增长的指标，提高水的利用率，并在此基础上合理配置水资源。对从天然水源中取水的量、强度及其过程，控制在水资源天然补给能力范围以内，避免因过度引水造成天然水源供水功能的破坏，防止对水资源无序地、过度地开发利用。对用水后的废污水排放进行控制和必要的处理，逐步做到减少废污水的排放量，以保护好水环境。
在治理水旱灾害方面，也要不断深入认识洪旱现象的发生机理，充分估计其可能的变幅，采取合理控制和补救措施，以减少灾害带来的损失，尽量避免因措施不当或估计不足而造成的人为加大的灾害。同时，必须注意防止水利工程措施布局及对水量分配不恰当所引起的对河流功能及生态和环境的不利影响。
人类因自身的生存和发展向水提出各种要求，并千方百计来改造天然水在时程变化和流动路径上本来的状况，以适应人类用水在时间上和地点上的要求，同时为减少洪水带来的灾害损失，不断控制和减少洪水泛滥影响的范围。这些对天然水资源的人为干扰作用，在初期由于人的能力有限，还是很微弱的，那时人在和水打交道中仍基本处于被动局面，后来随人类社会的发展和科学技术能力的提高，人类对天然水资源的干扰作用不断增强，当这种干扰达到一定程度时，人水之间的矛盾开始出现转化，从而在人与水关系的矛盾中，人成为矛盾的主要方面。
为处理好这个矛盾，首先是人应当约束并规范自己的行为，按照当时的具体情况，调整自己的行为，使之符合客观自然规律以减缓矛盾，而不是也不能要求自然界包括天然水资源应当如何来自动适应人对水的要求和安排，或要求水会按人的要求来改变自己的规律。
也就是说，人类必须主动处理好和水的关系，而不是要求人和水相互协调好彼此的关系。因为协调是指双方采取措施互相接近，以便达到共同点，是双向的互动关系，但人和水的关系则是只有人单方面采取措施来处理好这个关系。人采取的措施得当合理，这种矛盾会有所减缓，或暂时趋于平和。如果措施不合理，不仅矛盾不会减缓，还有可能出现更加严重的情况。人和水虽然共处于地球的自然环境中，但事实上是人有求于水，而水则不是因人而存在。为了人类生存和发展的需要，人对水的需求和防治水旱灾害的活动永远不会停止，对天然水的改造也永远不会停止，即便人水矛盾趋于平和，或关系出现和谐，也是相对的，不可能出现一劳永逸地维持一种永远平和或和谐的局面。世界上没有绝对地平衡发展的东西，不久就会在人类社会的发展中，出现新的人和水的矛盾。因此，在人与水的发展关系中出现矛盾是不可避免的，是绝对的。
如何判断在实际行动中是否已经处理好和水的关系。主要看是否能达到如下的几个方面：
（1）为支持人类社会的正常发展，能合理满足各类需水要求，并保护好各种水源的供水功能不衰减。
（2）维护好生态和环境不恶化，不衰退，并尽量做到改善生态和环境。
（3）对从地表和地下水体中取水和用水的结果，能保持河流中水沙、水盐的基本平衡，不出现盐碱、盐渍及不合理的河道冲淤，不出现地下水位的不合理下降及地质环境灾害。
（4）各种水体（河流、湖泊、水库、地下水含水层等）中水质保持良好，不恶化。
（5）洪水出路得以合理安排，逐步减少因洪涝造成的灾害损失。
（6）不因治水工程规划设计的失误，造成人为扩大的灾害。
（7）针对未来变化中的不确定性因素，对各类治水措施功能不能满打满算，要留有一定余地。
上述只是列举了一些主要方面的问题，在实际工作中还会因具体情况有所增减。即使如此，也可看出实现这几点要求，还需要一个相当的过程。处理好人和水的关系，是一个动态的过程，要随事物的发展，在实践中不断检验改正，增加新的内容，以促进治水工作的不断完善，和人类社会的全面、协调和可持续的发展。
二、水的作用之工业篇
水参加了工矿企业生产的一系列过程的重要环节，在制造、加工、冷却、净化、空调、洗涤等方面发挥着重要的作用，被誉为“工业的血液”。例如，在钢铁厂，靠水降温保证生产，钢锭轧制成钢材，要用水冷却，高炉转炉的部分烟尘要靠水来收集，锅炉里更是离不了水，制造1吨钢，大约需用25吨水。水在造纸厂是纸浆原料的疏解剂、稀释剂、洗涤剂、运输介质和药物的溶剂，制造1吨纸需用450吨水。火力发电厂冷却用水量十分巨大，同时，也消耗部分水。食品厂的和面、蒸馏、煮沸、腌制、发酵都离不了水，酱油、醋、汽水、啤酒等，干脆就是水的化身。但是工业的发展给环境有带来了很大的污染，而且还在不断的加重。
工业生产带来的水污染，一般有以下几种：
（1）悬浮物质污染：浮物质是指水中含有的不溶性物质，包括固体物质和泡沫塑料等。它们是由生活污水、垃圾和采矿、采石、建筑、食品加工、造纸等产生的废物泄入水中或农田的水土流失所引起的。悬浮物质影响水体外观，妨碍水中植物的光合作用，减少气的溶入，对水生生物不利。
（2）热污染：自各种工业过程的冷却水，若不采取措施，直接排入水体，可能引起水温升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现象，从而危及鱼类和水生生物的生长。
（3）放射性污染：于原子能工业的发展，放射性矿藏的开采，核试验和核电站的建立以及同位素在医学、工业、研究等领域的应用，使放射性废水、废物显著增加，造成一定的放射性污染。
三、水的作用之生活篇
自从地球上有了水，生命便开始了运动，进而有了人这种生灵。一切生命活动都是起源于水的。靠着它，生命才得以延续，人类才得以繁衍生息。
现代科学证明，人体内的水分，大约占到总体重的65%。其中，脑髓含水75%，血液含水83%，肌肉含水76%，连坚硬的骨胳里也含水22%！没有水，食物中的养料不能被吸收，废物不能排出体外，药物不能到达起作用的部位。人体一旦缺水，后果是很严重的。缺水1%～2%，感到渴；缺水5%，口干舌燥，皮肤起皱，意识不清，甚至幻视；缺水15%，往往致命。干渴给人的威胁，往往甚于饥饿。没有食物，人可以活较长时间（有人估计为两个月），如果连水也没有，顶多能活一周左右。
人，自从诞生那天起，便与它结了不解之缘。可以说水在生活中的用途非常广泛。
我们从一大早起床洗脸到晚上洗澡都用到水。有了水，我们可以清洁自己身上的污迹；有了水，家里的家具都能被洗刷得干干净净；有了水，蔬菜水果上的农药才能被洗掉。人每天都在饮用着水。口渴时喝的汽水、吃的水果、吃饭前喝的汤等都包含着许多水分。
总而言之，我们每时每刻都需要水，同时，我们也要节约每一滴水。
四、水的作用之农业篇
水可谓是庄稼的“命根子”。用手抓一把植物，你会感到湿漉漉的，凉丝丝的，这就是因为水的缘故。植物含有大量的水，约占体重的80%，蔬菜含水90%～95%，水生植物竟含水98%以上。水替植物输送养分，水使植物枝叶保持婀娜多姿的形态，水参加光合作用，制造有机物，水的蒸发，使植物保持稳定的温度，不致被太阳灼伤。植物不仅满身是水，作物一生都在消耗水。1公斤玉米，是用368公斤水浇灌出来的。同样的，小麦是513公斤水，棉花是648公斤水，水稻竟高达1000公斤水。一籽下地，万粒归仓，农业的大丰收，都是水立下的汗马功劳。
农学家研究表明，农作物在生长期并不总是需要充足的水分，充足供水和适应控水交替，对提高产量才有利。与传统观念不同，他们认为，干旱缺水不总是降低产量。精确灌溉就是根据作物生理特点形成的既节水又增产的制度。当然，现阶段还难以实施精确灌溉，但是，采用这种科学的灌溉技术是必然的趋势。目前，喷灌、滴灌、微灌等节水灌溉形式，正大力稳步地发展，采用这类灌溉可使水的利用系数提高到85%～90%。
不但人类需要水，我们身边的植物也需要水。植物摄取了足够的水分，才能长的茂盛。即使是耐旱植物，例如仙人掌等，都需要水分，只不过它们需要的分量不算多而已。
五、水与生物的关系
生命来源于水，生物的生存离不开水，水的多少决定了生物的特征与种类。反过来，生物的作用又在一定程度上改变了水的分布、水的循环、水的组成与性质。水与生物相互作用，决定了地球表层自然环境的某些性质与结构。
（一）生命来源于水
各国学者对生命起源问题进行了广泛的研究，普遍认为最初的生命来源于水中。早期地球是一个炽热的球体，温度很高，原始行星凝聚体的中心温度可达2，000K。包围在原始地球外面的气体逸散到宇宙空间，再由原始地球内部喷出大量气体。形成第二次大气层，叫做原始地球大气。原始大气中含有氨、甲烷、硫化氢、二氧化碳、氢和水等成分，但没有游离的氧气，是还原性的大气。这是原始生命诞生的重要条件。因为只有在还原性大气条件下，最初形成的有机分子才能长期积累和保存下来。此外，由于原始大气中没有游离氧，所以高空也没有臭氧层，太阳的紫外线可以全部直射地面，为小分子有机物的合成提供能量。
另一方面，地球刚形成时没有河流与海洋，频繁的火山活动使地壳发生变形，有的隆起形成高原和山峰，有的收缩下陷形成洼地与山谷。与此同时，大气中水蒸气不断增多，达到饱和状态。
后来冷却成雨降落到地面，在地壳凹陷处形成河流或湖泊，继而汇成了浩瀚的原始海洋，这对生命的诞生也具有重要的作用。
因为，当大气层的水蒸气凝结为雨水而降落时，大气中的一些气体和地壳表面的一些可溶性化合物被溶解在水中。这些成分在外界高能（如宇宙射线、太阳紫外线、闪电、高温等）的作用下，可自然合成一系列的小分子有机化合物，例如氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等。它们经过雨水的冲刷作用，最后汇集在原始海洋中，使海水成为富含有机物质的溶液，亦即霍尔丹所谓的“原始汤”，从而为生命的诞生准备了必要的物质条件。这一系列的小分子有机化合物，经过许多万年的发展，形成高分子有机化合物——蛋白质和核酸。
如果没有水的参与，向高分子有机物的转化就不能实现。蛋白质是活质的最重要组成部分，是活质的构造和机能的基础，而核酸是主要的遗传物质。
在原始的水域里，高分子有机物发生凝聚作用，形成以蛋白质和核酸为基础的多分子体系。这种多分子体系可能像一种胶质小球，漂浮在原始水域中，被称为团聚体或微球体。它同周围的水溶液之间，有明显的界面，形成相对独立于环境的体系。这种体系以周围环境物质为养料，扩充并改造自己；同时也将一些废物排出体系外。最后，有一些多分子体系终于产生出生命的基本特征——新陈代谢。于是，生命就这样诞生了。
（二）生物的生存离不开水
水不仅是重要的氧源和氢源，而且是生物体内含量最多的组分。生物在整个生活过程中离不开水。没有水生物就无法生活。水既是构成生物体的物质基础，又是生物新陈代谢的必要介质。生物体内含水量约占体重的60%～80%，有的可高达90%以上。水也是多种物质的溶剂，如土壤中很多矿物质要先溶解于水，然后才能被植物所吸收和运转；有的营养物质如水溶性维生素只有溶解于水后，才能被生物机体所吸收。水能维持细胞和组织的紧张度，使各个器官保持饱满状态，使机体保持一定形态，水也是植物光合作用制造有机物的原料。
此外，水的比重、密度、比热、电导率等特性都有利于水生生物的生活。水对生物的作用因水的形态（固体、液体、气体）、水的量（指大气湿度和土壤湿度）以及持续时间（包括降水、水淹和干旱的持续时间）的不同而异。
水是生命活动的必要条件，生物体内的一切生物化学变化都需要水。营养物质和代谢产物都要在水溶液状态下被吸收和运输。水是光合作用的原料之一。水的蒸发要消耗大量的热量，所以它还有调节生物体温的作用。
同时，水对生物也是一个限制因素，特别是对陆生生物更是这样。总降水量、雨水的季节分布、大气湿度以及地面水的供应，是限制生物分布的重要因素。在枯水期，因为缺水一些花草枯黄、树木凋零。
⒈对植物的影响
植物一生中要消耗大量的水，如一株玉米一天中就需要2kg的水，一生要消耗200kg的水，这些水主要用于蒸腾作用，维持植物体的水平衡，满足各种生理生化活动的需要。
水是种子萌发的关键因素，只有吸足水以后种皮才能膨胀软化，使氧易透过，增加胚的呼吸，突破种皮萌发，并进行其他生理生化过程。种子的萌发，需要吸收相当于其自身质量25%～50%或更多的水，比如，水稻需40%、小麦需50%、大豆需120%。根的发育与土壤水含量有密切关系，土壤水过多空气相对减少，根系因缺氧生长缓慢，形态短小根毛缺乏。土壤水分过少，由于缺水也会影响根系的发育。只有土壤水分适中，根系才会发育良好。土壤水含量对植物的果实种子质量也有影响。土壤干燥有利于蛋白质、纤维素的形成和积累，水含量高，会增加脂肪和淀粉的合成。
由上所述，水对植物的生长发育有重要的影响。最适范围时，水平衡，植物生长正常良好；低于最适范围，植物萎蔫、生长停止；超过最适范围，植物缺氧、窒息。所以干旱和水涝时间过长形成灾害时，植物的新陈代谢就会受到破坏而死亡，故在农业上采取合理灌溉、排水等措施，调节作物与水的关系，能保证优质高产。
⒉对动物的影响
水对动物比饥饿更重要，动物没有食物的生存时间要比缺水时间长；人如果长期缺乏食物，体重降低40%，但如果降低身体水10%，生命活动就会严重失调，降低水的20%时就会死亡。水对动物的影响有以下几方面：
（1）湿度的影响。湿度有绝对湿度和相对湿度两种表示方式。相对湿度受地势、地理位置、地面性质、植被、年降水量等影响，有昼夜和季节变化。湿度对动物的形态、体色、生长发育、繁殖、分布、行为以及寿命都有影响。例如，我国苏北的棕色田鼠比河南一些较干旱地区的棕色田鼠体色要深暗，因为较高的湿度能提高生色素酶的活性；衣鱼的幼虫在相对湿度小于70%或大于90%时，不能生长而死亡。
（2）降水的影响。降水影响有直接和间接两方面的作用，暴雨可冲击动物，浸没其隐蔽地或巢穴，使动物淹死或受潮后热能代谢破坏，过冷而死。蝗虫的数量消长与雨水成负相关作用，雨量越多对蝗虫的发生越不利。因为雨水多，则温度低，蝗虫发育迟缓，而有利于它的天敌蟾蜍、寄生蜂等的生长。
（3）冰雪覆盖的影响。它可分为季节性的，如在中纬度和高纬度的河、湖、海的冰和经常性的冰覆盖。冰盖限制动物的活动，尤其对水栖动物的影响较大，有时可发生急性的氧气供应缺乏，阻塞觅食通路，迫使一些水栖小兽离开该水域。
（三）水的多少决定生物的种类
水对植物的分布影响极大，所以根据植物与水的关系，可把植物分为水生植物、中生植物和旱生植物三类。生长在水中的植物称为水生植物，它们一般有大量通气组织，以减轻体重，增加植物体积和叶片的漂浮能力。中生植物是指生活在水平衡不成问题的环境中的植物，它们在一般情况下既不耐旱，也不耐涝，但对短期的、强度不大的干旱和过湿，也有一定的调节适应能力。旱生植物具有高度控制体内水平衡的能力，如热带沙漠中的仙人掌是“节流”的能手，它有刺状的叶和肉质的贮水茎，还有特殊的光合途径以提高其用水效率。而温带沙漠中的梭梭则着重于“开源”，它们具有十分发达和深长的根系，并有强大的吸水力，以提取深层的地下水，另外，它们也有减少蒸腾的适应。
陆生动物根据它们对空气湿度和食物中需水的状况，可以分成比较喜湿和比较喜旱的两类。喜湿动物包括多数环节动物、软体动物、许多昆虫以及一部分鸟类和哺乳类。喜旱动物主要包括昆虫、爬行类、鸟类和哺乳类的一部分。
（四）生物分布与水
由于生物的生长、发育离不开水，因此生物的分布受到水的分布的控制与影响。
1.干湿度分带性
地球表面，生物的分布受干湿度带性的影响与控制。海洋蒸发的大量水汽，通过大气环流输送到陆地。海洋是陆地上大气降水的主要来源。因此，随着离海岸距离的增大，降水有逐渐减少的趋势，尤其季风气候区更是如此。
所以，在同一个热量带内，沿海地区空气湿润，降水量大，分布着森林植被；距离海洋较远的地区，大气降水量减少，干旱季节长，分布着草原植被；到了大陆中心，大气降水量最少，地面蒸发量大于降水量，气候极为干旱，则分布着干旱荒漠植被。植被因水分状况而由海岸向内陆成带状依次更替。动物的种类与数量，同样由湿润区向干旱区递减。生物生产率也呈现出随着降水减少而降低的规律
2.植物的分布形式与地表水、地下水分布的关系
水是控制生物生长与分布的最重要的因素之一，在水缺乏的干旱、半干旱区和土壤水过剩的沼泽区，尤为明显。在这些地区，生物的分布格局和形式，受地表水、地下水分布格局的影响与控制，形成了各种各样的分布形式。
植物的分布形式与水的分布形式之间的关系如下：
（1）条带状分布。在沙漠或戈壁滩上，有时会看到植物呈条带状分布，形成一个绿色长廊。这往往与地下河道的分布有关，因为地下河道为植物的生长提供了比较充足的水分。在现在的河流两侧或沟谷中也会出现类似现象。植物的条带状分布与地表或地下水的条带状分布有着密切的关系。
（2）岛状分布。在沙漠或戈壁滩上，有时会看到植物集中分布在某一区域，周围仍然是茫茫沙漠或戈壁，像茫茫大海中的一个小岛，故称为岛状分布。植物的岛状分布往往与消亡的湖泊沼泽有关，因为那里地下水比较丰富。有时在局部地形比较低洼的地方，由于地下水位比较高以及容易蓄积地表水的缘故，也会出现岛状分布的植被。
（3）弧状分布。在干旱区洪积扇前缘地带，往往有地下水的流出或渗出，成为适合植物生长发育的地方。植物围绕洪积扇前缘生长，呈现弧状分布的格局，故称为弧状分布。在沙漠的新月型沙丘的丘间洼地，由于局部积水，有时也可以形成弧状分布的植被。
（4）格状分布。在沙漠地区，尤其是在格子状沙丘发育的地方，有时由于环境的变化，沙丘变为固定沙丘。由于丘间洼地地下水位高、并且容易积水，成为适合生物生长的地方。由于沙丘与丘间洼地以格子状形式交错分布，导致了生物的分布也呈现格子状形式。
（5）帽状分布。分布在荒漠中的小山包，如果高度适宜，下部由于缺水被荒漠环绕，而在山顶由于湿度增大，生长着森林或灌丛草甸。远远望去就像帽子盖在山顶上，故称为帽状分布。
（6）盆状分布。在湿润地区局部低洼的地方，由于洼地中心土壤水过剩，不利于森林的发育，多生长草本植物，发育为沼泽，而森林往往生长在周围相对较高的地方。由于中间草本植物矮小，而环绕在周围的森林比较高大，看起来就好像一个盆地，故称之为盆状分布。这种生物的盆状分布形式，同样是水的分布影响的结果。
也许生物的分布还有其他的形式，这里列举这些分布类型只是为了说明水的分布对生物分布的影响与控制。
（五）水质与生物
1.海水、淡水与生物
水的平衡调节总是同各种溶质的平衡调节密切联系在一起的，动物与环境之间的水交换经常伴随着溶质的交换。生活在淡水中的鱼不仅要解决水大量渗透到体内的问题，而且还必须不断补充溶质的损失。排泄过程不仅会丢失水，同时也会丢失溶解在水里的许多溶质。
影响动物与环境的之间进行水和溶质交换的环境因素很多，不同的动物也具有不同的调节机制，但各种调节机制都必须使动物能在各种情况下保持体内水和溶质交换的平衡，否则动物就无法生存。
（1）海洋动物。海洋是一高渗透环境，生活在海洋中的动物大致有两种渗透压调节类型。一种是动物的血液或体液的渗透浓度与海水的总渗透浓度相等或相近；另一种类型是动物的血液或体液大大低于海水的渗透浓度。与海水渗透浓度基本相同的动物，一般不会由于渗透作用而失水或得水，但随着代谢废物的排泄总会失去一部分水，因此这类动物摄取少量的水以补充。
由于等渗透动物所需要的水量很少一般不需要饮用海水，代谢水的多余部分还要靠渗透作用排出体外。
有些动物的血液渗透浓度比海水略低一些与等渗透动物相比，失水量会稍多一些，但它们也会从食物、代谢水中或直接饮用海水（伴随着排泄溶质）而摄入更多的水，还有一些动物的血液或体液的渗透浓度比海水略高一些，如海月水母、枪乌贼、海蛆）、龙虾、矛尾鱼等。对这些动物来说，体外的水会渗透到体内来，渗透速率决定于体内外的渗透压差。
这些动物不仅不需要饮水和从食物与代谢过程中摄取水，而且还需借助于排泄器官把体内过剩的水排出体外。
生活在海洋中的低渗动物，由于体内的渗透浓度与海水相差很大，如要保持体内水分平衡，就必须以食物、代谢过程或饮水来补充体内大量流失的水。
（2）低盐环境和淡水环境中的动物。生活在低盐环境和淡水环境中的动物，其渗透压调节是相似的，两种环境只是在含盐量和稳定性方面有所不同。低盐环境的渗透浓度波动较大，当生活在低盐环境中的等渗透动物游到河流入海口附近时，环境的渗透浓度下降，由于动物与环境之间的渗透浓度差进一步加大，所以动物必须对它们体内的渗透浓度进行调节。
淡水动物所面临的渗透压调节问题是最严重的，因为淡水的渗透浓度低。由于动物血液或体液渗透浓度比较高，所以水不断渗入动物体内，这些过剩的水必须不断地被排出体外才能保持体内的水平衡。此外，淡水动物还面临着丢失溶质的问题。有些溶质是随尿排出的，另一些则是由于扩散作用而丢失。丢失的溶质必须从两个方面得到弥补；一方面从食物中获得，另一方面，动物的鳃或上皮组织的表面也能主动地把钠吸收到动物体内。钠在数量上是细胞内最重要的一种溶质，其他溶质只依靠从食物中摄取就足够了。
2.水体污染与生物
水体污染对生物产生了一定的影响，并进而影响到人类。但在一定的条件下，生物对污染又具有吸收、降解的作用，生物方法成为治理水污染的有效途径之一。
由于人类活动而排放的污染物进入水体，使水体和水体底泥的物理、化学性质或生物化学性质发生变化，从而降低了水体的使用价值，这种现象称为水体污染。
水体污染的最主要原因是工业废水的排放。废水中的污染物种类极多，按其种类和性质，一般可分为四大类，即无机无毒物、无机有毒物、有机无毒物和有机有毒物。此外，对水体造成污染的还有放射性物质、生物污染物、热污染等。水体污染对生物的影响主要有以下几种类型：
（1）无机无毒物。主要是指氮、磷、无机酸碱和一般无机盐，当水体中氮、磷等植物营养物质增多时，可导致藻类等水生植物过量繁殖，造成水体富营养化。酸性和碱性废水，会使水体的pH值发生变化，破坏其自然缓冲作用，妨碍水体自净。
（2）无机有毒物。主要有非重金属的氰化物、砷化物及重金属中的汞、铬等。
这些元素在水体中只要有微量的浓度即可产生毒性效应，某些重金属还可以在微生物的作用下转变为毒性更强的金属化合物；重金属不但不能被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，大量地富集。
（3）有机无毒物。有机无毒污染物多属于碳水化合物、蛋白质、脂肪等自然生成的有机物。它们易于分解，向稳定的无机物转化。
在有氧的条件下，由好氧微生物作用进行转化，其进程较快，产物多为CO2、H2O等稳定物质；在无氧条件下，则在厌氧微生物作用下进行转化，这一进程较慢，产物主要为CH4、CO2等稳定物质，同时也有硫化氢等气体产生。
有机污染物的组成非常复杂，在实际应用中多以BOD、COD、TOC、TOD等指标来表示其污染程度。
（4）有机有毒物。一般多属于人工合成的有机物，如有机氯农药、合成洗涤剂等，这一类污染物不易被微生物所分解，而且有些是致癌、致突变物质。
（5）其他污染物。还有放射性物质、生物污染物质、热污染等。放射性污染物放出β、α等射线损害生物组织，并可以蓄积在人体内部造成长期危害。
生物污染物质主要是动物和人排泄的粪便，其中含有的细菌、病菌及寄生虫等能引起各种疾病。热污染是指天然水体接受“热流出物”而使水温升高的现象。热污染可使水体温度升高，增加其化学反应速率，导致水中有毒物质的毒性作用加大，水温升高还会降低水生生物的繁殖率。
水体最易受污染，污染物中的耗氧污染物，使水体溶解氧降低，使有机物在厌氧条件下分解，放出甲烷、硫化氢、氨等，使生物窒息，甚至中毒，水体发出臭气，破坏水产养殖。营养物质能刺激藻类和水草积聚繁殖，形成水面隔光层，导致水体中下层光线减弱，生物群落发生变化，影响水生生态系统的结构和功能；无机化合物和矿物质、放射性污染物可通过食物链，影响生物的新陈代谢或遗传功能，最后危及人类。
下面再谈谈生物对污染物的吸收与降解。利用生物方法解决污染问题在目前应用较为广泛。生物方法就是利用微生物的作用，使废水中溶解性和胶体性有机污染物降解，转化为简单的物质，将有毒物质转化为无毒物质。
生物处理法分为好氧与厌氧两大类。由于好氧生物处理效率高、使用广泛，已经成为生物处理的主要方法，通常所说的生物法均指此类而言。厌氧生物处理法主要用于污泥的处理和高浓度的有机废水处理。主要有以下几个方面：
（1）活性污泥法即利用人工培养和驯化的微生物群体分解废水中可供生物降解的有机物，通过生物化学反应，改变这些有机物的性质，再把它们从废水中分离出来，从而使废水得到净化的方法。
（2）生物膜法和活性污泥法一样，也是利用微生物来去除废水中有机物的方法。但在活性污泥法中，微生物处于悬浮生长状态，所以活性污泥系统又称为悬浮生长系统。而生物膜中的微生物则附着生长在某些固体物的表面，所以生物膜处理系统又称为附着生长系统。
（3）厌氧生物处理法利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌降解有机污染物，大分子的有机物首先被水解成低分子化合物，然后被转化成甲烷、二氧化碳等。
（4）污水处理塘——生物塘是一些适宜的自然池塘、经人工改造的自然池塘，或是人工修建的池塘。这些池塘通过不同的工作原理和净化机制，诸如厌氧、好氧、兼性生物处理、水生生物净化等，以保证其排水的水量水质不超过受纳水体的自净容量。
3.水体富营养化与生物
水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需要的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过度到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。
而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮。
（1）生态平衡破坏与水体富营养化。在地表淡水系统中，磷酸盐通常是植物生长的限制因素，而在海水系统中是氮氨和硝酸盐限制了植物的生长以及总的生产量。导致富营养化的物质，通常是这些水域系统中，含量有限的营养物质，例如，在正常的淡水系统中磷通常是有限的，因此增加磷酸盐会导致植物的过度生长。
在海水系统中磷是不缺的，而氮含量却是有限的，因而含氮污染物就会消除这一限制因素，从而导致植物的过度生长。
生活污水和化肥、食品等工业废水以及农田排水都含有大量的氮、磷和其他无机盐。天然水体接纳这些废水后，水中营养物质增多，促使自养型生物生长，特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加。
藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等，从两个方面使水质恶化，造成鱼类和其他水生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放到水中，供新一代的藻类等生物利用。
因此，富营养化了的水体，即使切断外界营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。上述分析表明，水体富营养化是水体生态系统破坏的结果。
（2）水体富营养化对生物的危害。富营养化会影响水体的水质，造成水的透明度降低，使阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用。某些自养生物的大量繁殖使溶解氧缺少，造成水生动物如鱼类的大量死亡。
同时，因为水体富营养化，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件下，分解产生的有害物质和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这样的水也会中毒致病。
（3）生物在水体富营养化防治中的作用。利用生物代谢来消除水中的氮、磷物质是目前效果较好的方法。
现今，有些国家开始实验用大型水生植物污水处理系统净化富营养化水体。大型水生植物包括凤眼莲、芦苇、加拿大罗地、丽藻等许多种类，可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽。水生植物净化水体的特点是以大型水生植物为主体，植物和根区微生物共生，产生协同效应，净化污水。
经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒，同时对重金属分子也有降解效果。水生植物一般生长快，收割和处理后可作为燃料、饲料等用途。这是目前国内外治理湖泊水体富营养化的重要途径。
近年来，有些国家采用生物控制的措施控制水体富营养化，也收到了比较明显的效果。
例如，德国近年采用了生物控制，成功地改善了一个人工湖泊的水质。其办法是在湖中投放食肉类鱼种去吞食以浮游动物为食的小鱼，几年后这种小鱼显着地减少，而浮游动物增加了，从而使作为其食料的浮游植物量减少，整个水体的透明度随之提高，细菌减少，氧气平衡的水深分布状况改善。
但同时也发现，浮游植物种群有所改变，蓝绿藻生长量比例增高，因为它们不能被浮游动物扑食，为此可以放鲢鱼来控制这种藻类的生长。
六、植被与水循环
植物对水的再分配作用是非常明显的，它可以改变局部或者区域的水分循环，影响局部或区域的大气降水，从而使水在时间与空间上重新分配。
（一）植物的蒸腾作用
植物体内的水经过体表向大气蒸发散失的过程，叫做蒸腾作用。植物的蒸腾作用是非常强烈的，有时甚至超过了植被分布区的蒸发作用。
一般而言，由于植被的蒸腾作用，年消耗和散失在大气中的水约为2000～3000t/hm2a；某些需水特多的农作物，或某些常绿植被蒸腾的水则年达4000～6000 t/hm2a。一种生长有蓟属植物和驴蹄草的沼泽地上每年每公顷地面植物的蒸腾作用量达11，650t，这相当于1，165mm的降雨量。
生产单位质量的干物质所消耗于蒸腾作用的水的质量，称为蒸腾系数。蒸腾系数随植物不同而不同。此数值常在125～1，000之间变化。蒸腾系数随气候不同而不同：为了生产出同样数量的干物质，干旱地区植物消耗的水将二倍于潮湿地区的植物耗水量。
在没有植被的地方，水循环主要是蒸发、降水、径流、下渗几个环节，而在植被覆盖的地方，水分循环的环节增多，除了降水、径流、蒸发、下渗外，还有植物蒸腾。植物蒸腾的加入，必将对水循环产生重要的影响。
（二）植被对降水的影响
不少调查结果证明，森林能够增加其覆盖地区及其周围地区的大气降水量，特别是在远离海洋的内陆地区。
例如，俄罗斯欧洲部分，在年降雨量505mm中有295mm是由于当地蒸发作用所产生的水汽而形成的雨量，而海洋气流所形成的雨量只有210mm。植物本身蒸腾作用和土壤蒸发所消耗土壤水的总和，往往是比没有植物的空旷地表土壤单独消耗于蒸发作用的水要多，可多40%。可见在内陆干旱地区，大面积森林的存在，可以减少径流的流失，又能通过蒸腾作用增加空气中的水汽，进而提高降水量。
（三）植被对径流的影响
在大气降雨下落遇到森林的林冠后，就会出现林冠对雨滴的阻碍以及林冠对斜降雨的再分配作用。
大气降水到达林冠后，雨滴继续下落受到阻碍，而使大气降雨受到阻截损耗，这叫做林冠截流作用。林冠截流的水，一部分附着在林木表面被蒸发到大气中，很少一部分是被叶子和树皮直接吸收，其余沿着树干流向地面。
一般来说，林冠可以截留15%～40%的降水。针叶林的对降水的截留量相当于总降水量的30%，而阔叶林截留量占总降水量的20%。通常降水强度越小，降水量越少，则被截流的降水的比例越大。
林区的地表往往积聚了一定厚度的枯枝落叶层，并且下部又有结构良好的土壤和发达的根系，因此森林增加了对水源的涵养能力。研究表明，每公顷森林至少可以蓄积3000m3的水，3000km2的森林相当于一个1×106 m3的水库。据计算，日本森林涵养水源能力为每年2.3×1011t。
由于森林对于降水的截留和蓄积，减缓了降水转变为径流的速度，调节了径流的季节分配。在有森林的流域，普遍的情况是森林拦蓄了洪水径流，将其转化为地下水，并源源不断地补给河流。这样就消减了洪峰，减小了洪水灾害，同时增加了枯水期流量，使河流流量的年内分配趋于稳定。
由于植被有减少地表径流、增加入渗的作用，因此在不同程度上削弱了流水、风力等外动力对地表的侵蚀。
（四）植被与水循环
由于植被的蒸腾作用及其对降水、径流的影响，改变了局部和区域的水循环。植被对水循环的影响，主要表现在以下几个方面。
⒈减慢了水分大循环的速度
水循环主要包括降水、径流和蒸发几个环节。水分大循环是指海陆间的水循环：由于蒸发，水离开海洋进入大气，大气环流将之带到陆地上空以降水的形式落到地面，一部分水分被蒸发，另一部分以径流的形式通过河流回到海洋。由于植被对降水的截留作用和蓄积作用，减缓了降水转变为径流的速度，因此减慢了水分大循环的速度。
⒉加快局部水循环的速度
由于植被的蒸腾作用，使空气中的水增多，空气湿度增大。同时植物的蒸散（蒸发和蒸腾）吸收了大量的热能，降低了空气的温度。从而增加了植被覆盖区的降水。如前所述，俄罗斯欧洲部分，在年降雨量505mm中，有295mm是由于当地蒸发作用所产生的水汽而形成的。
这说明，植被覆盖区蒸散的加强和降水的增多，是局部或区域水分小循环加强的结果。热带雨林区，几乎每天午后都有一次降雨，也表明植被覆盖区局部水分小循环的速度加快。
⒊调节洪水及枯水的水分配
由于植被的存在，增加了水的下渗，使比较多的降水转变为地下水，或蓄积在土壤与枯枝落叶层中，从而减小了洪峰径流。当枯水季节来临，蓄积的水就会释放出来供给植物利用，同时也增加枯水季节的径流。实际上，植被起着类似水库对水的调节和再分配的作用。
⒋提高水的利用率
由于植被覆盖区局部水分小循环的加快，为该区植物创造了重复多次使用水的机会。由于植被对水季节分配的调节，使生物能够充分利用水的时间延长。因此，植被覆盖区水分的利用率明显提高。
七、生物与水的正反馈作用
生物与水的关系是相互作用，相互影响，它们之间存在着正反馈作用机制。植被发育变好，将会导致局部水循环的加快和使水的季节分配变得比较均匀，从而使得植物对于水的利用率提高，植被发育进一步变好。反之，植被发育变坏，将会导致局部水循环的变慢和使水的季节分配变得不均匀，从而使植物对于水分的利用率降低，植被发育进一步变坏。
水是通过不同形态、量和持续时间三方面的变化，对生物发挥生态作用，水的形态是指它的固、液、气三态，量是指大气湿度和土壤湿度，持续时间是指降水、水淹、干旱的持续日期。
（一）水和植物的生态关系
1.水对植物的生态作用
植物的须水量是相当大的，1kg玉米1天中要消耗2kg左右的水，一生要消耗200多kg的水，这些水主要用于蒸发。
因此，必须有足够的水分供应，才能维持植物的水分平衡，满足体内各种生理生化活动的须要。水对植物的作用还表现在以下几个方面：
（1）大气水分状况对植物的作用。大气中的水分变化有雨、雪、雾、霜、雹和气态水等，而每种形态都有一定的生态意义，它们是植物取得水分的来源：如一些地衣和苔藓植物以及一些浅根系植物和红衫等针叶植物，主要依靠雾和露，这样的水分生活，雨和雪能调节土壤水分状况，冰雹使植物受到机械损害，空气湿度影响植物蒸腾作用的强度，决定植物水分的平衡，在其他条件相同的情况之下，空气湿度愈小植物丧失的水分就愈多，所以大气干燥会使植物代谢失调，影响植物生活。
（2）土壤湿度对植物的作用。植物种子的活力必须在一定水分状况下才能维持，种子只有吸足水分后，才能使种皮软化，透入氧气，促使呼吸加强出芽萌发，而种子休眠、萌发又依赖土壤中的水分状况。土壤水分的含量直接影响根系发育，水分过多的土壤空气相对就少，植物根系缺氧就生长缓慢，形态短少，缺乏根毛，反之，土壤湿度小时，根系生长加快，扩展范围大，根毛发达。
土壤含水量还影响植物果实和种子质量，土壤较干燥，有利于蛋白质、纤维素的形成和累积，土壤含水量高，会增加脂肪和淀粉的合成。当然，土壤中水分对植物的生长也有一个最高、最适、最低三基点，土壤中水分过多或过少都会引起植物生长不良，以至死亡。一些水生植物和少量陆生植物，靠水传粉、授精，以至于传播孢子和种子，苔藓和蕨类等颈卵器植物的受精就必须在水中才能进行。
2.以水为主导因子的植物生态类型
生长在不同水分条件下的植物，由于长期适应各种水分条件的结果，其生理特性形态构造等，都产生一系列的生态适应，从而根据环境中水的多少和植物对水分的依赖程度，把植物划分为水生和陆生植物两大类型，陆生植物又分湿生、中生、旱生植物。
（1）水生植物。终生都能生长在水中的植物，称为水生植物，水环境中光弱，氧温度变化和缓，溶解各种无机盐，因此水生植物也形成一系列特征。
水中缺气少氧，植物体内都具有发达的通气组织，且细胞间隙大，使植物有较大的飘浮能力。表皮不显著，缺乏表面的蜡质层和角质层，沉水部分没有气孔，因而没有蒸发作用，光合和呼吸都通过植物表面进行。沉水叶柔软而薄，缺乏栅状组织和海绵组织的分化，由于水中光线弱，故具有大型的叶绿体。根系发育微弱，维管组织不发达，有的机械组织几乎消失，为了减少水冲力，水中叶常呈丝状，营养繁殖占优势。
根据沉在水中的程度，水生植物又可分为沉水植物，浮水植物和挺水植物，例如金鱼藻的植物体，完全沉在水中，属沉水植物；荇菜，菱，浮萍，槐叶苹等叶片漂浮在水面或个植物体都飘浮在水面的植物称为浮水植物。植物体大部分挺出水面，下部沉没在水下，而根固定在泥土中的植物称为挺水植物，如香蒲，芦苇和莲。
（2）湿生植物。湿生杜物是指在过度潮湿地方的植物。这种过度潮湿的环境是因为土壤中充满了水分﹐或者是空气充满了过饱和的水气。一些沼泽化草甸﹑河湖沿岸﹑热带雨林具有典型的湿生植物。湿生植物主要特点是：叶片大而薄、光滑、角质层薄；根系小，位于土壤表层；细胞渗透压不高，但抗涝性很强。
该种植物甚多，最常见的是水稻﹑泽泻﹑慈菇﹑灯心草以及潮湿林下的地衣﹑苔藓﹑蕨类和兰科某些植物。湿生植物与水生植物的区别，在于它不喜终生都浸没在水中，在发育的某一阶段要求较为干燥的土壤环境。
（3）中生植物。这类植物的生活环境介于湿生和旱生植物之间，它不能生活在水中或湿土，又不能生活在干旱的土壤中，只生活在水分条件适中的环境中，大多数蔬菜作物，果树和森林植物以及草甸植物都属于这一类，中生植物很娇嫩既不抗旱也不抗湿，对水分条件反应敏感，它的根系输导组织，机械组织以至蒸发作用的构造都比湿生植物发达，但不及旱生植物。
（4）旱生植物。凡是能较长期的忍受土壤和大气的干燥，而仍然保持水分平衡和正常发育的植物，就属于旱生植物，它们多半生活在草原沙漠干热山丘的环境条件下，并能从极端干旱的环境中吸收水分，又能在大气干旱的条件下尽量减少水分蒸发，以此来调节体内水分平衡。
根据旱生植物的形态生理特征和抗旱方式，可进一步区分为少浆植物和多浆植物。
少浆植物又称硬叶旱生植物，它是一些没有储水组织的瘦硬性类型，并有一系列忍受干旱的特性：
这些植物的叶面积很小，以减小蒸发量，叶常呈窄线形，针形，条形或鳞形，有的卷曲呈筒，如针茅属气孔深陷在气孔窝内或分布卷曲叶的筒里面，叶部常有多层表皮或很厚的角质层和蜡被层，有些有稠密的绒毛层且有光泽能反射部份光线，这类植物往往有多层栅状组成且排列紧密细胞空隙少，海绵组织不发达，机械组织发达，总之减少水分蒸发是少浆植物的主要特征之一。
这类植物的根系特别发达，主根很深且强烈分枝，使根的总量常大大的超过地面部份，利用大面积来吸收水分，如骆驼刺的主根长达18m，但地面部份高仅1m，少浆植物细胞液渗透压较高，以加强根部对水分的吸收，由于机械组织和输导组织都很发达，有利于输送水分和抗萎缩。
此外少浆植物在干旱的条件下能抑制醣类和蛋白质分解酶的活性，而仍能保持合成酶的活性，在长期脱水的情况下仍有存活的能力，甚至体内失水达50%时也不会枯死。
少浆植物的两重性适应可能是既适应干旱又适应高温的结果。
多浆植物这类植物具有发达的储水组织，而成为肉质，故又称肉质多浆植物，该类植物中有的叶子退化或早期脱落，茎肉质化，如仙人掌有的叶子强烈肉质化，如百合科，马齿苋科。
多浆植物和少浆植物的区别在于：肉质多浆植物具有很强的储水能力，且根系大都分布在地表以利于在降雨时，能迅速吸收水分并储存在体内。
南美沙漠中的仙人掌在高达15m～20m时储水2000kg以上，南美中部木棉科的纺锤树，树干膨大如瓶直径达5m，储水如池。非洲的猴面包树也是木棉科，直径超过12m可储水4.0×104kg之多，这类植物气孔不多，白天关闭蒸发少，水分消耗极慢，使光合作用进行的较弱，因而生长缓慢生产量很低。
旱生植物并不是不喜欢水，在水分适宜时它们生长更旺盛，只是比其他植物更抗旱，而且这种抗旱能力也是有极限的，另一方面旱生植物缺乏对水涝的适应能力，多水的环境使旱生植物受到损害。
（二）水对动物的生态关系态关系
1.空气湿度对动物的影响
空气的相对湿度对动物的型态，体色，生长发育行为和分布都有关。
有些动物生活在不同湿度的栖息地，其型态也有所不同，例如生活在干热岩石上的烟管螺，具有角质的构造，可以封闭壳口。但生活在沿海潮湿地区的种类，此种构造不发达或缺乏，通常在干燥寒冷的地区，动物体色较淡，而在湿度较大的地区，动物体色较深。一般认为较高湿度能提高体内色素酶的活性，产生较多色素。
在最适湿度时动物体内代谢水平最高，有利于发育一种棉象鼻虫，相对湿度小于40%或大于88%，则不能生育，如温度在28℃，湿度40%发育须21天，湿度在60%～65%时，则只须11天。果蝇在湿度100%时生长发育快，湿度低就会增加死亡率，湿度对爬虫类、鸟类卵的胚胎发展也有很大的影响，足够的湿度是胚胎发育的重要保证。
昆虫生活力的大小亦与湿度有关，有些适湿性的昆虫在一定温度下，湿度愈大产卵愈多如黏虫在25℃时，相对湿度为90%时的产卵量比相对湿度为60%时的产卵量多一倍，也有一些昆虫和其他动物，如棉蚜和红蜘蛛，它们要求较低的湿度，相对湿度低于75%的干燥季节，往往大量发生，因而在农业上应用温度湿度指针预报虫情。
湿度也直接影响动物的觅食活动，沙漠中的动物因白天炎热干燥多躲在洞内，晚间湿度高时才出洞活动，不少动物的分布与湿度有密切关系，西藏气候干燥蜗牛极为稀见，更无青蛙和蝾螈的分布，然而在西藏东边一些湿度较高的地区，则有青蛙和蝾螈的分布。
2.降水在动物生活中的作用
雨雪雹等降水形式对动物又有直接和间接作用，暴雨常冲击动物，浸湮动物隐蔽地和巢，使动物淹死或身体受潮，热能代谢破坏，过冷而死亡。
比如蚜虫在一场大雨后，其数量可减少好几倍，降水可影响环境温度和湿度变化，也影响食物和水分的来源，迫使动物变更栖息地，因而间接地的影响动物生活和数量变动，降雪使地面形成雪盖层，保护着土壤，尤其是高纬度和高山地区积雪，常成为囓齿类食虫类小型食肉类，以及松鹤雷鸟的良好环境和隐蔽所，使它们免受冷风和严寒的侵袭。
这些动物在具有稳定和长期积雪的区域，它们的毛色大多是白色的，有的种如雷鸟、雪兔四肢密生粗毛、刚毛、羽毛或角质鳞片，从而增大足的支撑面，以适应雪地生活，深雪对大型哺乳类和鸟类是不利的，妨碍了这些动物的活动，使取食发生困难，雪深达0.4m～0.5m时，对獐、野驴和羚羊等，已经是不可克服的困难，大量的深雪和坚硬的冰雪，可使鹿、野猪、野鸡等，动物发生死亡，这也是某些动物在冬季，由高山到低地迁徙的主要原因。
3.动物对环境温度的适应
动物和植物一样受到某种湿度环境的长期影响，也产生一定的生态适应，陆生昆虫具有透水不良的几丁质壁，使身体不受干燥影响，介壳虫和蚜虫分泌蜡质以防止体内水分蒸发，两栖类体壁渗透性大，但有黏液层可以保持体表湿润，爬虫类有角质很厚的表皮，鸟类具有尾脂腺和羽毛，哺乳类具有尾脂腺和毛，都是防止体内水分蒸发的适应性构造。
多数沙漠动物为适应昼夜变化，白天潜伏夜间活动，有些动物具有营巢习性，如蜂蚁和许多爬虫类土中或其他掩蔽处筑巢，以保持适宜的湿度条件，干旱还会引起动物成群结对的迁移，如蝗虫的趋水特性，有时成群迁飞到低洼易涝的河湖地区。
许多动物在生理上具有对干旱的适应力，跳鼠羚羊能利用代谢水来适应干旱低湿的环境条件，骆驼的血液中含有一种特别的蛋白质，以保持血液水分以适应极干燥的沙漠条件，有的对脱水具有高度的耐受性，骆驼可以17天不喝水，脱水达体中的27%时，仍然照常行走，沙漠中的兔可忍受脱水达体中的一半而不死亡。
动物的夏眠是渡过旱季的特殊适应方式，夏眠时代谢减弱以渡过不良的湿度条件。
八、水与健康的关系
水对人体健康有着重要的作用，体现在以下几个方面：
1.气、血、水是组成人体的三要素
气的异常是疾病发生的重要原因。正常健康的气称之为“元气”。气发生了异常，就称之“病气”。从现代医学的角度来看，气的功能就包含了植物神经系统功能和胃肠功能。血是气化生而成，与气同源，具有营养全身、提高脏腑功能、调整体内平衡、保持身体健康的作用。从现代医学角度看，血的功能包含了血液及激素的功能。
水是人体内水液的总称，对人体具有营养和濡润作用。从现代医学的角度来看，包括白血球和流动的淋巴液，与人体的免疫系统和机体的防御功能有重要关系。
2.水对人体的基本作用
人的生命一刻也离不开水，水是人生命需要最主要的物质。从水化学角度分析，水由氢与氧两种元素组成。在人体内水分子间结合成水分子团，水还能用氢键与体内许多物质结合，因而使水具有许多生理机能。首先从人体构成上来看，水使构成人体最多的物质，已测定出1个成人含水量占体重的65%，而两个月的婴儿则为91%。人体不同器官的水分含量差别很大，如人的眼球含水量是99%，血液85%、肌肉76%、骨骼22%。
对人体而言的生理功能是多方面，而体内发生的一切化学反应都是在介质水中进行，没有水，养料不能被吸收；氧气不能运到所需部位；养料和激素也不能到达它的作用部位；废物不能排除，新陈代谢将停止，人将死亡。因此，水对人的生命是最重要的物质。
人体每日出入水量受气候，劳动和生活习惯等影响波动较大，但人体内水的动态平衡必须保持，否则将引起疾病。现在医学已测定出成人的每日水出入量：成人每日通过饮水、食物进入人体内水量约2200毫升，糖、脂肪、蛋白质氧化产生水约300毫升，每日人体内水量总计约2500毫升。人每日排出的水量为：肾脏排尿1500毫升、皮肤蒸发500毫升、肺呼吸400毫升、粪便排出100毫升，总计约2500毫升。人的生命需要优质的饮用水，但目前由于经济发展水平不同，各国的物质生活差别很大，所以制定饮用水的标准也不同。优质饮用水的感官指标是清澈透明、无异味、喝起来爽口解渴。其他的化学、毒理学、细菌学等的指标必须达到国家的卫生标准。
水质好的水并非是纯净水。反而溶解于水的气体（氧和二氧化碳）以及少量的碳酸钙，是使水具有令人愉快的新鲜气味。饮用水的最佳温度应当是11℃～70℃。这种水饮用时具有最爽快和最新鲜的口味，在高温的水中含很少溶解的气体，因此它解渴差味不佳。
研究证明：水是以分子团的结构存在的，水分子间依靠氢键形成的分子团稳定存在时间只有10～12秒左右，是一种动态结合，既不断有水分子加入某个水分子团，又有水分子离开水分子团。而水分子团大小只是个平均数，常温下一般水的分子团是30～40个水分子，随时发生变化。研究发现水分子团越小活性越大，这种水也越好喝；而分子团越大活性越小，也不好喝。有人提出作为饮用水，具有五个或六个水分子的小分子团结构的水，及所谓“五环水”，“六环水”有很好的健康促进功能。经研究证明，冰雪水具有六环水的构造。由六个水分子组成，六角环形结构的水，环的中空部分具有最强的包容能力。与六环水接近的还有五环水，然而，这个结合不够稳定。据此认为，冰雪融化的水是优质水。人们在改良水质，处理水时能得到六环水或五环水为宜。目前，国际上发达国家将水处理成活化水或磁化水，取得了许多成果，已显示出惊人的生理功能。在21世纪，我国水处理工作也将迅速向前发展。我们呼吁：在呼唤全面提高人的身体健康水平的时候，请切忌忽略了水对人的作用。
水的最基本的作用有运输、润滑和调节体温三个方面：
（1）运输：将氧运送到血液；将体内代谢的废物通过尿液或粪便排出体外。
（2）润滑：润滑组织和关节；使眼睛、鼻子、嘴巴湿润；使皮肤柔软有弹性。
（3）调节体温：通过蒸发或出汗来调节体温保持不变。
水对人体十分重要，无论是营养素的消化、吸收、运输和代谢，还是废物的排出，或是生理功能及体温的调节等等，都离不开水。如果把体内的水看成是一条河，生命的各种新陈代谢活动就在其中航行。如果没有水，新陈代谢活动就不能进行，各种营养素就像散落在干涸河床上的沙砾。
3.水是身体基本技能的钥匙
我们每天喝的水以人嘴－胃－肠－肝脏－心脏－血液－肾－排泄等顺序循环，并起着下列作用：
（1）维持细胞形态、增强新陈代谢作用。
（2）促使血液、组织液循环顺利进行。
（3）溶解营养素、将它吸收、运输、供给所需的细胞。
（4）将体内不必要的杂质排出到体外。
（5）将血液维持在中性或弱碱性状态。
（6）散发体内热量、调整体温等。
（7）维持生命所必须的循环机能、排泄机能、体温调节机能。
水在进入人体到以尿液、汗水等形式排出这一过程中，发挥着重大的作用，之间影响着人类的健康。所以说喝好水是健康的基本，这是无可厚非的观点。水不需要人间，但人类没有水将无法生存。
4.水是人类生存的基本要素
水与氧气一样是人类生存所必须的最重要的要素。人没有氧气只能生存几分钟，没有水也只能存活几天。如果要说水在人体内的重要性，它已超出了只单纯用来维持生命所需这一程度，水已是生命的一部分，即水不是生命所必须，而是生命本身。
水不仅是生命存在的基本条件，而且是生命结构的基本构成。人体组织内的水含量为：血液83%、肌肉76%、肺86%、心脏75%、脑75%、肝86%、肾83%。我们身体的70%～80%是由水结构的。我们体内的水只要丢失1%～2%会感到口渴及浑身乏力，丢失5%则陷入半昏迷状态，丢失12%将会导致死亡。人类不吃食物大约可以存活30天，但如果不喝水便无法顺利地进行新陈代谢，体内的毒素将无法被排除，导致自我中毒，在这种情况下，人会在3天左右死亡。
九、水与疾病的关系
1.饮水不足影响健康
美国的一些健康学家通过调查发现，高达半数以上的人竞长期处在不同程度的脱水状态中，原因是，他们往往在感到口渴时才去饮水。
水占了一个健康成年人体重的60%～70%。在消化及新陈代谢时发生的种种化学反应中，水是不可缺少的——通过血液，水把营养物质和氧气输入成千万细胞中，通过出汗，水在盛夏帮助冷却身体……甚至呼吸也离不开水——我们的双肺在摄入氧气、排出二氧化碳时必须保持表面的湿润（每天就此消耗掉6.5公斤的水分）。
美国科学家通过在研究证实，饮水不足将对生理的“诸多方面”产生不良影响。
当体内水分不足时，有害健康的种种排泄物便有可能滞留在肾内成为结石，甚至引起慢性中毒。
引起身体自发地积贮水分以作补偿，使体重增加，并使不少人容易积聚体内脂肪，同时还可能使肌肉萎缩，质量变软或关节酸痛等。
引起人体新陈代谢功能的紊乱，从而使体质下降，免疫功能减弱。
对减肥者来说，饮水不足不仅使他们不能达到减肥目标，而且对健康造成比常人更严重的损害……
那么，究竟每天喝多少水才算“充足”呢？一个健康的成年人每天起码应喝八至十杯（容量约200克的中等大小的杯子）的水，要是在气温炎热和运动量较大的情况下，饮水量还须增加。
2.长期喝纯净水对健康不利
由于农药、杀虫剂的广泛应用以及工业废水和生活垃圾对水源的污染，有些地区的饮水已很不尽人意，于是在一些城市的家庭中出现了购买纯净水饮用的现象。
且不说市场上出售的蒸馏水、纯净水是否合格，单就长期饮用蒸馏水、纯净水来说，对身体健康是有潜在危害的。其一，常饮蒸馏水者放弃了从水里获得人体所需的微量元素5%的来源，也放弃了水中的身体健康的保护元素钙、镁离子。其二，纯净水的溶解度最大，它作为人体废弃物的载体，也必然多溶解走体内的一些有用元素排出体外。蒸馏水和纯净水制作是需要把源水煮开令其蒸发冷凝回收，或反渗透法生产，在这一过程中，用于制作蒸馏水的源水中的其他遇热蒸发物质也会随着蒸馏水的生成而冷凝到蒸馏水中，如对健康有害的酚类、苯化合物甚至可蒸发的汞等。而反渗透法得到的也不会是理论上的纯净水。要想得到纯净水或超纯水必须经过二次、三次的蒸馏，还得增加其他纯净手段。市场供饮用的蒸馏水不大可能这么做，也没必要这么做。已有报道，我国某市的一些孩子由于较长期的饮用纯净水而得病。
人们喝水是生存所需，我们需要的是清洁干净对人体无害水，并不一定饮用纯而又纯的高价蒸馏水或纯净水。
3.水和癌症
饮用水中有4种元素是有助于我们防止癌症的，它们分别是：TDS、硬度、pH和二氧化硅。经研究发现如饮用水中有中等含量的TDS（大约300MG/L）。属硬水、偏碱性（pH值大于7.0），并含有15MG/L的二氧化硅，那么癌症的死亡人数就会减少10%～25%。因此，不喝高TDS和高硬度的偏酸性水，心脏病和癌症发病率就低。
4.水与感冒
经研究发现，到寒冷季节就会急剧繁殖的流行性感冒、过滤性病毒，具有愈是在低温、低湿的环境愈能长久生存的特质，所以当空气温度降低时，如季节转变时过滤性病毒就会长期浮游在空气中，扩大感染的范围。相反，当空气湿度达58%以上时，病毒的活动力便降低，感染力也就急剧减弱。换言之，感冒病毒不适于在高湿环境下生存，经常保持居住环境与体内湿润，便可减少感冒的机会。
由于病毒体积仅百万分之一厘米，人完全避免侵袭是不可能的，关键在于增强抵抗力。接受病毒疫苗的预防接种，固然是一种方法，不过，在天气变化很大的季节，最重要的还是避免由寒冷或干燥导致呼吸器官的粘膜抵抗力降低。最便捷的预防法，就是经常漱漱口和喝水、茶、咖啡或饮料等，以水分润滑喉咙。
感冒是许多疾病的诱因，虽然它本身不是很严重的病。对久卧病床的人或老人，感冒往往会使原来的病恶化，甚至病重而死。
一旦染上感冒，便应多喝水，为什么？感冒时往往食欲不振，什么食物都少吃或不想吃，如果长时间不喝水补充失去的水分，就会脱水；如果发烧，新陈代谢加速，排出的二氧化碳增多，人便需要更多的氧气，呼吸速度因而加快并散发一些水气、热气，导致体内水分逐渐散发。发高烧时，人体具有自卫本能，即靠皮肤和呼吸排出水气以调节体温。这些水气有时觉察不出来，在高烧极点而降温时，可能让你满头大汗、全身湿透。若体内水分不足，大汗之后，人通常会虚脱。所以感冒时一定要多喝水，当然，是洁净的水。
十、水与气候的关系
水圈与大气圈都是气候系统的组成部分，水体和大气的运动共同影响着地球上的气候。大气是气候系统中最活跃的因素，受水体分布、运动等多种因素的影响，大气的运动状况会随之发生调整，导致全球气候及区域气候的形成。反过来，大气环流和气候也影响着水的时空分布。
地球上水体的分布极不均匀，其中海洋占据了地球表面积的70.8%，全球10m厚的海洋水的总质量就相当于整个大气圈的质量。因此，地球水圈的主体——海洋，对气候的形成意义很大；陆地水虽然相对少得多，但在区域气候及自然地理环境中仍然是很重要的组成部分。
1.海洋水与环流、气候
由于地球上大面积海洋水体的存在，到达地表的太阳辐射约有80%被海洋所吸收，且将其中的85%左右的热能储存在大洋表层，这部分能量再以长波辐射、蒸发潜热和湍流显热等方式输送给大气给出年平均逐日从海洋输入大气的总热量。海洋还通过蒸发作用，向大气提供约86%的水汽来源。
在总热量中，平均而言输送的潜热约为显热的8倍强。这种热量的输送，不仅影响大气的温度分布，更重要的是它是驱使大气运动的能源，在大气环流的形成和变化中有着极为重要的作用。因此可以说，海洋是大气环流运转的能量和水汽供应的最主要的源地和储存库，对地球气候的形成起着不可忽视的作用。
由于水体在全球的不均匀分布，对大气环流及区域气候产生了明显的影响。在受海洋影响深刻的地区出现了特殊的气候―海洋性气候。由于海洋巨大的热力调节作用，海洋性气候区内的温度，无论是日较差、年较差还是年温相时等，都与大陆性气候有着明显的差异。
同时，受海洋充足水汽的影响，海洋性气候区内空气的湿度大，云雨天气也明显多于大陆性气候区，降水充沛。如终年受大西洋深刻影响的欧洲西部，其气候与亚欧大陆中部截然不同，就是这个原因。
又由于海陆热力性质的巨大差异，产生了大范围内的季风环流。冬季海洋是热源，大陆是冷源，夏季相反，冬夏不同的季节产生的气压梯度方向不同，促使气流季从大陆吹向海洋，盛行冬季风；夏季从海洋吹向大陆，盛行夏季风。季风环流的强弱与海陆热力差异的大小有关，海陆面积对比越大，热力差异越明显，形成的季风环流越强，反之则弱。
所以在世界最大的大陆——亚欧大陆和最大的大洋——太平洋之间形成的东亚季风最强盛，形成了世界著名的季风气候区。由于季风气候的存在，破坏了全球气候分布的纬度地带性，形成了独特的季风气候。
洋流对气候的影响主要表现在暖洋流的增温增湿作用和冷洋流的降温减湿作用。冷暖洋流的不同作用，在不同的纬度影响大小不尽相同；低纬度以冷洋流作用明显，中高纬度以暖洋流作用显著。冷洋流使流经的海面低层空气温度降低且趋于稳定，不易形成降水，常产生雾。
如澳大利亚、非洲和南美西岸荒漠的形成，都与冷洋流有关；暖洋流使流经的海面低层空气温度升高，气层变得不稳定，易形成明显的降水。如欧洲西海岸由于受强大的北大西洋暖流影响，形成了世界上面积最大的、温暖多雨的温带海洋性气候。
2.陆地水与环流、气候
陆地水中与气候直接相关的是地表水，主要为河流、湖泊水。地表水能直接增大大气中的水汽含量，使河湖及邻近地区上空的湿度增大；同时，地表水还能调节局地气温，使沿河湖地区的气温变化不致过于激烈。这样，有可能在一定的范围内形成特有的气候，如在大的湖区形成的湖泊小气候。
3.环流、气候与水的分布
由于大气全球性的环流运动，调整了地球上水分的时空分布，在地球气候的形成中起着重要的作用。若终年在单一环流的控制下，则形成单一的气候类型；若处于大气环流的交替地区，则形成过渡型的气候类型。
地表水通过蒸发不断地向空中传输，低纬的水分不断地向高纬运移，海洋水分不断向陆地输送，到了适当的时间和地点，通过降水的形成又回到地表，实现了水分的重新分布。
上升气流为主的低纬气候区常常是水分的输出区，而中高纬陆上常常是水分的输入区，尤其在降水集中的季节。
如东亚季风区，夏半年盛行从海洋吹来的暖湿气流，携带着大量的水汽，使受之影响的地区湿度增大，降水增多；同时，也改变了大气湿度的季节分布，相对湿度的最高值，并不出现在温度较低的冬季而出现在夏季，最低值不出现在温度最高的夏季，而出现在冬季。如南京市7月平均相对湿度高达81%，而1月却只有72%。
十一、水和水体的作用
水对气候具有调节作用。大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%，保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量，使气温不致过高；在冬季则能缓慢地释放热量，使气温不致过低。
海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云，云中的水通过降雨落下来变成雨，冬天则变成雪。落于地表上的水渗入地下形成地下水；地下水又从地层里冒出来，形成泉水，经过小溪、江河汇入大海。形成一个水循环。
雨雪等降水活动对气候形成重要的影响。在温带季风气候中，季风带来了丰富的水气，形成明显的干湿两季。
此外，在自然界中，由于不同的气候条件，水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现并影响气候和人类的活动
1.对地理的影响
地球表面有71%被水覆盖，从空中来看，地球是个蓝色的星球。水侵蚀岩水土壤，冲淤河道，搬运泥沙，营造平原，改变地表形态。
表层水体构成了水圈，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水。由于注入海洋的水带有一定的盐分，加上常年的积累和蒸发作用，海和大洋里的水都是咸水，不能被直接饮用。某些湖泊的水也是含盐水。世界上最大的水体是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。欧亚大陆上的里海是最大的咸水湖。
地球上水的体积大约有1，360，000，000立方公里，其分布情况为：
海洋占了1，320，000，000立方公里（或97.2%）。
冰川和冰盖占了25，000，000立方公里（或1.8%）。
地下水占了13，000，000立方公里（或者0.9%）。
湖泊、内陆海和河里的淡水占了250，000立方公里（或0.02%）。
大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13，000立方公里（或0.001%）。
2.对生命的影响
地球上的生命最初是在水中出现的。水是所有生物体的重要组成部分。人体中水占70%；而水母中98%都是水。水中生活着大量的水生植被等水生生物。
水有利于体内化学反应的进行，在生物体内还起到运输物质的作用。水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。
〔阅读材料〕
重 水
重水（或称氘化水，化学式D2O或者2H2O）是水的一种，它的密度比一般水要大。普通的水（H2O）是由两个只有质子的氢原子和一个氧16原子所组成，但在重水分子内的两个氢同干原素，比一般氢原子各多一个中子，因此造成重水分子的质量比一般水要重。在自然界中，重水的含量很少。
由于普通水和重水都是由相同数量的氢和氧原子组成，两者的化学反应皆会接近相同。但在物理上，重水的溶点和沸点比普通水稍高，在一个大气压力下，重水的溶点是3.82℃，沸点是101.4℃。
密度方面，在20℃和一个大气压力的环境下，重水的密度是11.05g/cm3。由于重水比普通水不容易被电解为氢和氧，以及与普通水相比，其含量稀少的关系，人们便以电解的方式来提炼纯度更高的重水。因此，重水的价格也比较昂贵。
有另一种重水称为半重水，HDO，它只有一个氢原子是多一个中子的重氢。一般的半重水都并不纯正，通常是50%HDO，25%的H2O及25%的D2O。
用途
使用核磁共振分析时倘若溶剂是水，而研究的对象是氢，可以使用重水作溶剂。
减速剂：某些核子反应堆使用重水来减慢中子的速度，让它们有机会与铀反应。轻水亦可以作减速剂，但因为轻水会吸收中子，因此轻水式反应堆必须使用浓缩铀，而不能使用普通铀，否则将不能达到临界质量。重水反应堆不单可以使用普通铀，而且会把铀－238转化成为可制作核弹的钚。印度、巴基斯坦、以色列、北朝鲜都是以这样方法制造核燃料。为了防止核子武器扩散，重水的生产和出售在很多国家都受到限制。
健康问题
一般相信重水并不属于有毒物质，但是人体内的某些代谢需要轻水，所以如果只喝重水会生病。情形就好像空气中最主要的成分氮气是无毒的，但吸入纯氮会因为缺氧致死。以老鼠做的实验发现重水能抑制细胞的有丝分裂，引起需要迅速代谢的身体组织变坏。实验中的老鼠连续数天只喝重水后，体内约一半的体液变成重水；这时症状开始出现，需要快速细胞分裂的组织，如发根及胃膜最先出现毛病。本来快速增长的癌细胞生长速度亦出现减慢，不过减慢的程度并不足以令重水作为可行的治疗方法。
提炼方法
地球上的水约有1/3，200是半重水（HDO）。半重水可以透过电解及蒸馏，或以化学方法从普通水中提炼出来。可以使用化学方法，是因为重氢及普通氢原子由于质量稍为不同，所以化学反应的速度有异。当水中的半重水到了相当的浓度，重水便会因为水分子之间交换氢原子而慢慢出现。要从半重水再提炼纯正的重水亦可使用电解、蒸馏及化学方法。但是电解及蒸馏所需要的能量会非常巨大，因此一般这一步只会使用化学方法。
十二、水的能量
水能是世界能源的重要组成部分，水电更是提供着1/5的电力需求。与煤炭等化石能源发电相比，水能具有无温室气体排放、资源可再生等优点，是符合可持续发展要求的重要能源。
中国水能资源丰富，理论蕴藏量近七亿千瓦，技术可开发容量五亿多千瓦，经济可开发容量四亿多千瓦，年发电量约一亿千瓦时。
目前，中国已建或在建，如葛洲坝、二滩、小浪底、三峡等一批令世人瞩目的大型水电站，为当地的旅游、经济发展及居民生活水平的提高，做出了巨大贡献。
中国发展改革委员会副主任张国宝在此间举行的联合国水电与可持续发展国际研讨会上指出，和任何事物都具有两重性一样，水电建设要截断河流，淹没土地，迁移人口，不可避免地会对环境带来一些影响，在国际上也引发了一些争论，包括中国三峡工程的建设；但只强调保护，不考虑开发，也不符合人类的根本利益，如何可持续的利用水能才是问题的关键。
比起美国水能资源已经开发利用了80%，巴西和挪威电力90%以上由水电提供，中国的水能资源开发利用还不到25%，差距很大，开发潜力也很大。
针对中国水能利用的实际情况，专家建议：应制定水资源综合利用规划，实施流域综合开发，建立健全流域水资源开发的决策机制，做到水能资源的合理开发、科学决策；坚持“开发中保护、保护中开发”的原则，高度重视环境保护，促进人与自然的协调发展；适当地吸纳民间闲置资金来进行水电建设；加强国际间的交流与合作，引入国外资本，汲取先进的水电建设及管理经验。
在世界能源日益紧缺的大背景下，可以说，如何充分利用水能，同时更好地保护环境，实现可持续发展，已成为中国水电建设乃至能源战略调整的必然选择。
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