光合作用的巨大能量
地球表面的綠色植物每年制造約4400億噸有機物。
地球表面綠色植物每年儲存的能量約為7.11×1018 千焦。這個數字大約相當于23000個三峽水電站每年所發出的電力(3×1014 千焦)。相當于人類在工業生産、日常生活和食物營養上全部所需要能量的100倍。
在地球的生态系統中的生物種類繁多,根據它們在能量和物質運動中所起的作用,可以歸納為生産者、消費者和分解者。各種生物以其獨特的方式獲得生存、生長、繁殖所需的能量,并參與化學元素在生物間的傳遞和循環。
碳氧循環
氧
氧和碳都是構成生命的基本元素。氧也是地球上最豐富的元素之一,占地殼總質量近一半(48.6%),水體總質量的90%。每平方米地球上空約有2噸氧氣。
碳
大氣中碳的氣态化合物主要有一氧化碳和二氧化碳。自然界的碳循環主要通過二氧化碳來完成。
植物通過光合作用吸收二氧化碳和水,制成碳水化合物供人類和動物需要,并向大氣釋放氧氣。動植物的呼吸作用,吸入氧氣,放出二氧化碳,使氧重返大氣。動植物死後的屍體被微生物分解破壞,最後被氧化變成水和二氧化碳。化石燃料如煤、石油和天然氣燃燒時需要氧氣,放出二氧化碳和水。
科學家自1910年開始測定大氣中氧的含量以來,至今幾乎沒有什麼變化,表明氧的循環達到了穩态。
二氧化碳通過植物的光合作用被消耗,是大氣中的二氧化碳變成有機物的唯一途徑。
動植物的呼吸作用、有機物的燃燒以及腐爛分解等的過程,又被重新釋放。這樣使得吸收的二氧化碳的數量與釋放出的數量大緻相等。
大氣中二氧化碳的含量穩定,對地球上的生物生存提供了必要的條件。這是因為二氧化碳在中層大氣的熱平衡中起着重要的作用,能對地球産生一種"溫室效應"。
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