低温到来前，植物对低温的适应变化主要如下：A.植株含水量下降 随着温度下降，植株含水量逐渐减少，特别是自由水与束缚水的相对比值减小。B.呼吸减弱 植株的呼吸随着温度的下降而逐渐减弱，很多植物在冬季的呼吸速率仅为生长期中正常呼吸的二百分之一。 C激素变化 随着秋季日照变短、气温降低，许多树木的叶片逐渐形成较多的脱落酸，并将其运到生长点(芽)，抑制茎的伸长，而生长素与赤霉素的含量则减少。D 生长停止，进入休眠 冬季来临之前，植株生长变得很缓慢，甚至停止生长，进入休眠状态。 
E.保护物质增多 在温度下降的时候，淀粉水解加剧，可溶性糖含量增加，细胞液的浓度增高，使冰点降低，减轻细胞的过度脱水，也可保护原生质胶体不致遇冷凝固。 
（四）提高植物抗冻性的措施 
A抗冻锻炼 在植物遭遇低温冻害之前，逐步降低温度，使植物提高抗冻的能力，是一项有效的措施。通过锻炼之后，植物的含水量发生变化，自由水减少，束缚水相对增多；膜不饱和脂肪酸也增多，膜相变的温度降低；同化物积累明显，特别是糖的积累；激素比例发生改变，脱水能力显著提高。 
B化学调控 一些植物生长物质可以用来提高植物的抗冻性。 用化学药物控制生长和抵抗逆境(包括冻害)已成为现代农业的一个重要手段。 
C农业措施 植物抗冻性的形成是对各种环境条件的综合反应。因此，环境条件如日照多少、雨水丰欠、温度变幅等都可决定抗冻性强弱。因此要采取有效农业措施，加强田间管理，防止冻害发生。比如： 
(1)及时播种、培土、控肥、通气，促进幼苗健壮，防止徒长，增强秧苗素质。 
(2)寒流霜冻来前实行冬灌、熏烟、盖草，以抵御强寒流袭击。 
(3)实行合理施肥，可提高钾肥比例，也可用厩肥与绿肥压青，提高越冬或早春植物的御寒能力。 
(4)早春育秧，采用薄膜苗床、地膜覆盖等对防止冷害和冻害都很有效。 
3．抗热性
热害 由高温引起植物伤害的现象称为热害。而植物对高温胁迫的适应则称为抗热性。热害的温度很难定量，不同类的植物对高温的忍耐程度有很大差异。 
根据不同植物对温度的反应，可分为：喜冷植物：生长温度为在零上低温(0～20℃)，当温度在15～20℃以上即受高温伤害。中生植物：生长温度为10～30℃，超过35℃就会受伤。喜温植物：其中有些植物在45℃以上就受伤害，称为适度喜温植物。 
高温的直接伤害是蛋白质变性与凝固，但伴随发生的是高温引起蒸腾加强与细胞脱水，因此抗热性与抗旱性的机理常常不易划分。实际上抗旱性机理中就包含有抗热性，同样，说明抗热性的机理也可能解释抗旱性。热害与旱害在现象上的差别在于，热害后叶片死斑明显，叶绿素破坏严重，器官脱落，亚细胞结构破坏变形，而旱害的症状不如热害显著。 
（二）高温对植物的危害植物受高温伤害后会出现各种症状：树干(特别是向阳部分)干燥、裂开；叶片出现死班，叶色变褐、变黄、鲜果（如葡萄、番茄等)烧伤，后来受伤处与健康处之间形成木栓，有时甚至整个果实死亡；出现雄性不育，花序或子房脱落等异常现象。 
高温对植物可分为直接危害与间接危害
A直接伤害 高温直接影响组成细胞质的结构，在短期(几秒到几十秒)内出现症状，并可从受热部位向非受热部位传递蔓延。 
其伤害实质较复杂，可能原因为：  蛋白质变性  脂类液化   
B间接伤害 间接伤害是指高温导致代谢的异常，渐渐使植物受害，其过程是缓慢的。 
(1).饥饿 高温下呼吸作用大于光合作用，即消耗多于合成，若高温时间长，植物体就会出现饥饿甚至死亡。   (2).毒性高温使氧气的溶解度减小，抑制植物的有氧呼吸，同时积累无氧呼吸所产生的有毒物质，如乙醇、乙醛等。 高温抑制含氮化合物的合成，促进蛋白质的降解，使体内氨过度积累而毒害细胞。 
(3).缺乏某些代谢物质 高温使某些生化环节发生障碍，使得植物生长所必需的活性物质如维生素，核苷酸缺乏，从而引起植物生长不良或出现伤害。 
(4) .蛋白质合成下降 高温一方面使细胞产生了自溶的水解酶类，或溶酶体破裂释放出水解酶使蛋白质分解；另一方面破坏了氧化磷酸化的偶联，因而丧失了为蛋白质生物合成提供能量的能力。 
 
(三)、植物耐热性的机理 
(1) 内部因素 不同生长习性的植物的耐热性不同。 一般说来，生长在干燥炎热环境下的植物耐热性高于生长在潮湿冷凉环境下的植物。植物不同的生育时期、部位，其耐热性也有差异。成长叶片的耐热性大于嫩叶，更大于衰老叶；种子休眠时耐热性最强，随着种子吸水膨胀，耐热性下降；果实越趋成熟，耐热性越强；油料种子对高温的抵抗力大于淀粉种子；细胞汁液含水量(自由水)越少，蛋白质分子越变性，耐热性越强。 
耐热性强的植物在代谢上的基本特点： A构成原生质的蛋白质对热稳定。 B细胞含水量一般较低。C饱和脂肪酸含量较高（使膜中脂类分子液化温度升高）。D有机酸代谢较高（有机酸与NH4+结合可消除NH3的毒害）。
(2) 外部条件 
高温锻炼有可能提高植物的抗热性。
高温处理会诱导植物形成热击蛋白。
湿度与抗热性也有关。通常湿度高时，细胞含水量高，而抗热性降低。 
矿质营养与耐热性的关系较复杂。 
三、水分逆境对植物的影响
1．抗旱性 
旱害   是指土壤水分缺乏或大气相对湿度过低对植物的危害。植物抵抗旱害的能力称为抗旱性。 
（一）干旱类型
(1)大气干旱  是指空气过度干燥，相对湿度过低，常伴随高温和干风。这时植物蒸腾过强，根系吸水补偿不了失水，从而受到危害。
(2)土壤干旱  是指土壤中没有或只有少量的有效水，这将会影响植物吸水，使其水分亏缺引起永久萎蔫。 
(3)生理干旱  土壤水分并不缺乏，只是因为土温过低、土壤溶液浓度过高或积累有毒物质等原因，妨碍根系吸水，造成植物体内水分平衡失调，从而使植物受到的干旱危害。 
大气干旱如持续时间较长，必然导致土壤干旱，所以这两种干旱常同时发生。 
在自然条件下，干旱常伴随着高温，所以，干旱的伤害可能包括脱水伤害和高温伤害(热害)。 
（二）旱生植物的类型 
根据植物对水分的需求，把植物分为三种生态类型： 
需在水中完成生活史的植物叫水生植物；在陆生植物中适应于不干不湿环境的植物叫中生植物；适应于干旱环境的植物叫旱生植物。
旱生植物对干旱的适应和抵抗能力、方式有所不同，大体有两种类型：
(1)避旱型植物  这类植物有一系列防止水分散失的结构和代谢功能，或具有膨大的根系用来维持正常的吸水。如仙人掌 
(2)耐旱型植物  这些植物具有细胞体积小、渗透势低和束缚水含量高等特点，可忍耐干旱逆境。植物的耐旱能力主要表现在其对细胞渗透势的调节能力上。在干旱时，细胞可通过增加可溶性物质来改变其渗透势，从而避免脱水。如苔藓、地衣、成熟的种子耐旱能力特别强。 
(三) 干旱伤害植物的机理  干旱对植株最直观的影响是引起叶片、幼茎的萎蔫。萎蔫可分为暂时萎蔫和永久萎蔫，两者根本差别在于前者只是叶肉细胞临时水分失调，而后者原生质发生了脱水。原生质脱水是旱害的核心，由此可带来一系列生理生化变化并危及植物的生命。
（1）改变膜的结构及透性 当植物细胞失水时，原生质膜的透性增加，大量的无机离子和氨基酸、可溶性糖等小分子被动向组织外渗漏。 
（2）破坏了正常代谢过程 
A对光合作用的影响  水分不足使光合作用显著下降，直至趋于停止。 
B对呼吸作用的影响 
干旱对呼吸作用的影响较复杂，一般呼吸速率随水势的下降而缓慢降低。有时水分亏缺会使呼吸短时间上升，而后下降，这是因为开始时呼吸基质增多的缘故。若缺水时淀粉酶活性增加，使淀粉水解为糖，可暂时增加呼吸基质。但到水分亏缺严重时，呼吸又会大大降低。如马铃薯叶的水势下降至-1.4MPa时，呼吸
速率可下降30%左右。 
C蛋白质分解，脯氨酸积累 干旱时植物体内的蛋白质分解加速，合成减少，这与蛋白质合成酶的钝化和能源(ATP)的减少有关。与蛋白质分解相联系的是，干旱时植物体内游离氨基酸特别是脯氨酸含量增高，可增加达数十倍甚至上百倍之多。因此脯氨酸含量常用作抗旱的生理指标，也可用于鉴定植物遭受干旱的程度。 
D破坏核酸代谢 随着细胞脱水，其DNA和RNA含量减少。主要原因是干旱促使RNA酶活性增加，使RNA分解加快，而DNA和RNA的合成代谢则减弱。
E激素的变化 干旱时细胞分裂素含量降低，脱落酸含量增加，这两种激素对RNA酶活性有相反的效应，前者降低RNA酶活性，后者提高RNA酶活性。脱落酸含量增加还与干旱时气孔关闭、蒸腾强度下降直接相关。干旱时乙烯含量也提高，从而加快植物部分器官的脱落。 
F水分的分配异常 干旱时植物组织间按水势大小竞争水分。一般幼叶向老叶吸水，促使老叶枯萎死亡。有些蒸腾强烈的幼叶向分生组织和其它幼嫩组织夺水，影响这些组织的物质运输。 
(四) 抗旱性的机理及其提高途径
（1）抗旱性的机理 通常农植物的抗旱性主要表现在形态与生理两方面。 
A形态结构特征 根系发达，伸入土层较深，能更有效地利用土壤水分。根冠比大可作为选择抗旱品种的形态指标。叶片细胞体积小，这可减少失水时细胞收缩产生的机械伤害。维管束发达，叶脉致密，单位面积气孔数目多，这不仅加强蒸腾作用和水分传导，而且有利于根系的吸水。有的植物品种在干旱时叶片卷成筒状，以减少蒸腾损失。 
B生理生化特征 保持细胞有很高的亲水能力，防止细胞严重脱水，这是生理性抗旱的基础。 
原生质结构的稳定可使细胞代谢不至发生紊乱异常，使光合作用与呼吸作用在干旱下仍维持较高水平。 
植物保水能力或抗脱水能力是抗旱性的重要指标。脯氨酸、甜菜碱和脱落酸等物质积累变化也是衡量植物抗旱能力的重要特征。
（2）提高植物抗旱性的途径 
A抗旱锻炼  将植物处于一种致死量以下的干旱条件中，让植物经受干旱磨炼，可提高其对干旱的适应能力。 “蹲苗” “搁苗” “饿苗” 
B化学诱导  用化学试剂处理种子或植株，可产生诱导作用，提高植物抗旱性。、
C生长延缓剂与抗蒸腾剂的使用  脱落酸可使气孔关闭，减少蒸腾失水。矮壮素、B９等能增加细胞的保水能力。合理使用抗蒸腾剂也可降低蒸腾失水。 
D矿质营养  合理施肥可使植物抗旱性提高。 一些微量元素(硼、铜)有助于植物抗旱。 
2．抗涝性  水分过多对植物的危害称涝害，植物对积水或土壤过湿的适应力和抵抗力称植物的抗涝性。 
(1)植物的抗涝性 同一植物不同生育期抗涝程度不同。在水稻一生中以幼穗形成期到孕穗中期最易受水涝危害，其次是开花期，其它生育期受害较轻。 
(2)抗涝特点：
A 发达的通气系统 很多植物可以通过胞间空隙把地上部吸收的O2输入根部或缺O2部位，发达的通气系统可增强植物对缺氧的耐力。
B .提高抗缺氧能力 缺氧所引起的无氧呼吸使体内积累有毒物质，而耐缺氧的生化机理就是要消除有毒物质，或对有毒物质具忍耐力。 
四、抗盐性 
盐害 土壤中可溶性盐过多对植物的不利影响叫盐害。植物对盐分过多的适应能力称为抗盐性。 
1．盐分过多对植物的危害
(1) 渗透胁迫 由于高浓度的盐分降低了土壤水势，使植物不能吸水，甚至体内水分外渗，因而盐害通常表现为生理干旱。
(2) 生理代谢紊乱
A.光合作用  盐分过多使PEP羧化酶和RuBP羧化酶活性降低，叶绿体趋于分解，叶绿素和类胡萝卜素的生物合成受干扰，气孔关闭，光合作用受到抑制。 
B.呼吸作用 低盐时植物呼吸受到促进，而高盐时则受到抑制，氧化磷酸化解偶联。
C.蛋白质合成 盐分过多会降低植物蛋白质的合成，促进蛋白质分解。 
D有毒物质 盐胁迫使植物体内积累有毒的代谢产物。
2．植物抗盐性及其提高途径 
(一)抗盐方式 
A.避盐 植物回避盐胁迫的抗盐方式称为避盐 
下缺待补