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2000～3000 t/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11，650 t，这相当于1，165 mm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505 mm中，有295 mm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。