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水  与  生  命 

水与生命共存

   

    生命在水中诞生,在水中发展。正如19世纪最伟大的生物 学家达尔文所指出的那样,一切生物的进化是由低级到高级,由简单到 复杂,由水生到陆生进化的。地质历史时期,无论是动物还是植物,都是首先在海水中繁衍的。即使在它们进军陆地以后,也仍然 离不开水。可以 说,地球上凡是有水的地方,便有生命,生命 和水结下不解之缘。水是生命的摇篮,是生命的起源。 

    水是一切细胞和生命组织的主要成分,是构成自然界一切 生命的重要物质基础。我们知道,构成生物的基本单位是细胞, 各种细胞都有相似的结构。它是由一种半透明的胶状 物质所构成的,这种胶状物质是生命的物质基础,叫做原生质。 原生质外面包着一层具有半透性的薄膜,叫细胞膜,植物细胞 的外围还有一层厚壁,叫细胞壁。在原生质中,有一个密度比 原生质更大的圆球形的物质,我们称做细胞核,细胞核外面的 部分叫细胞质。在细胞中,所含成分最多的是水分,它们形成 液泡,它是生物体的重要组成部分。原生质的含水量通常在 80%以上,水作为原生质的成分,其重要性不亚于组成原生质 骨架的蛋白质和磷脂,原生质中的大分子(蛋白质、核酸等)通 过和水分子相结合形成一种独特的结构。使原生质成为胶体状 态,生命所依存的原生质就以此为基础。如果含水量降至某一含量,生物细胞就会降低代谢能力,甚至死亡。 

地球水循环 

    地球上的水圈是一个永不停息的动态系统。在太阳辐射和地球引力的推 动下,水在水圈内各组成部分之间不停的运动着,构成全球范围的大循环, 并把各种水体连接起来,使得各种水体能够长期存在。海洋和陆地之间的水 交换是这个循环的主线,意义最重大。在太阳能的作用下,海洋表面的水蒸 发到大气中形成水汽,水汽随大气环流运动,一部分进入陆地上空,在一定 条件下形成雨雪等降水;大气降水到达地面后转化为地下水、土壤水和地表 径流,地下径流和地表径流最终又回到海洋,由此形成淡水的动态循环。这 部分水容易被人类社会所利用,具有经济价值,正是我们所说的水资源。 降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最主要环节,这三者构成的水循 环途径决定着全球的水量平衡,也决定着一个地区的水资源总量。水量平衡 是说,在一个足够长的时期里,全球范围的总蒸发量等于总降水量。 径流是一个地区(流域)的降水量与蒸发量的差值。多年平均的大洋水 量平衡方程为:蒸发量=降水量+径流量;多年平均的陆地水量平衡方程是: 降水量=径流量+蒸发量。但是,无论是海洋还是陆地,降水量和蒸发量的地 理分布都是不均匀的,这种差异最明显的就是不同纬度的差异。 据估计,全球总的循环水量约为496′1012立方米/年,不到全球总储水 量的万分之四。在这些循环水中,约有22.4%成为陆地降水,这其中的约三 分之二又从陆地蒸发掉了。但总算蒸发量小于降水量,这才形成了地面径流。