植物與二氧化碳

植物與二氧化碳在生命體的生長(zhǎng)繁育過(guò)程中，氧氣扮演著極其重要的角色，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。氧氣是生物體新陳代謝的重要成分。沒有氧氣的參與,生物體內(nèi)的氧化過(guò)程就不能進(jìn)行,生物體攝入的食物就無(wú)法轉(zhuǎn)變?yōu)樯L(zhǎng)的養(yǎng)料與活動(dòng)的能量。一人一天平均要吸入大約20m3的空氣，重約25kg,比一天攝入的食物與水多10倍多，其中有0.75kg的氧氣被消耗掉。人對(duì)大氣中氧氣含量的微小變化都很敏感。有些人在陰雨天、浴室中或在海拔超過(guò)2000?3000m的山上，感到頭痛胸悶就是缺氧的征兆。現(xiàn)在空氣中的氧氣含量為21%，當(dāng)空氣中的氧氣含量低到7%?8%時(shí),人就會(huì)發(fā)生窒息、昏迷、呼吸循環(huán)障礙,甚至導(dǎo)致死亡。二氧化碳雖然在空氣中的含量很低,但它對(duì)大氣物理狀態(tài)和生物過(guò)程，尤其是對(duì)植物的生長(zhǎng)有著顯著的影響。綠色植物在不停地吸收大氣CO2進(jìn)行著光合作用,通過(guò)光合作用來(lái)制造養(yǎng)料,以維持植物的發(fā)育與生長(zhǎng)。有人將植物的綠葉比作一個(gè)綠色化工廠,在這個(gè)工廠里,葉綠體就是反應(yīng)車間,太陽(yáng)光就是開動(dòng)機(jī)器的動(dòng)力,二氧化碳和水就是原料。這個(gè)車間源源不斷地生產(chǎn)出糖和淀粉等有機(jī)物,并把生產(chǎn)的副產(chǎn)品—氧氣送回到大氣中。每年全世界綠色植物從空氣中吸收的二氧化碳高達(dá)幾百億噸。據(jù)估算,1hm2草地每天可以吸收360kg二氧化碳，放出270kg氧氣,滿足360人對(duì)氧氣的需要。動(dòng)物的生命活動(dòng)或有機(jī)體的腐爛過(guò)程,是吸收氧氣、放出二氧化碳的過(guò)程;而植物的生命過(guò)程卻是吸收二氧化碳、放出氧氣的過(guò)程。兩者之間以及兩者與巖石之間經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的演化達(dá)到了某種平衡,才形成了今天這樣的大氣圈。大氣二氧化碳的濃度,對(duì)生物光合作用影響很大,是生物生長(zhǎng)的限制因子。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,若大氣二氧化碳的濃度低到0.005%時(shí),光合作用強(qiáng)度僅能補(bǔ)償呼吸作用的消耗,稱為補(bǔ)償點(diǎn)。但C4植物的此值可以低到0.0005%。當(dāng)大氣二氧化碳的濃度從補(bǔ)償點(diǎn)增加到0.03%時(shí),光合作用強(qiáng)度幾乎成正比地直線增加;當(dāng)大氣二氧化碳的濃度從0.03%增加到0.1%,光合作用強(qiáng)度又增加一倍;但濃度再高,后者不在增加。大氣二氧化碳的濃度過(guò)高反而對(duì)植物呼吸起抑制作用,從而間接影響光合作用。植物還可以通過(guò)光合作用來(lái)調(diào)節(jié)大氣組成的變化。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)大氣二氧化碳的濃度增加時(shí),植物的光合作用將大大加強(qiáng)。例如,小麥和水稻的光合作用強(qiáng)度將會(huì)增加25%,大豆的光合作用強(qiáng)度將會(huì)增加40%。光合作用的增強(qiáng),將會(huì)使得植物從大氣吸收的二氧化碳的數(shù)量增加,從而降低大氣二氧化碳的濃度。大氣元素（如O、N）是生命活動(dòng)的物質(zhì)來(lái)源,生物通過(guò)光合作用、呼吸作用,與大氣之間不斷地進(jìn)行著物質(zhì)的交換。生物依賴于大氣而生存,在生存過(guò)程中,又不斷