綠色植物在光合作用中制造的氧,超過了自身呼吸作用對氧的需要,其余的氧都以氣體的形式排到了大氣中;綠色植物還通過光合作用,不斷消耗大氣中的二氧化碳,這樣就維持了生物圈中二氧化碳和氧氣的相對平衡,簡稱碳—氧平衡。碳是構(gòu)成生命體的重要元素之一,它在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進行的,而碳進入生物體的主要途徑是光合作用和化能合成,生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是能量流動和物質(zhì)循環(huán)。
光合作用是綠色植物和藻類利用葉綠素等光合色素和某些細(xì)菌(如帶紫膜的嗜鹽古菌)利用其細(xì)胞本身,在太陽光的照射下,將二氧化碳和水(細(xì)菌為硫化氫和水)轉(zhuǎn)化為有機物,并釋放出氧氣(細(xì)菌釋放氫氣)的生化過程。植物之所以被稱為食物鏈的生產(chǎn)者,是因為它們能夠通過光合作用利用無機物生產(chǎn)有機物并且貯存能量。通過食用,食物鏈的消費者可以吸收到植物及細(xì)菌所貯存的能量,效率為10%~20%左右。對于生物界的幾乎所有生物來說,這個過程是它們賴以生存的關(guān)鍵。而地球上的碳氧循環(huán),光合作用是必不可少的。
生物體內(nèi)的有機物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,并且釋放出能量的總過程,叫做呼吸作用。呼吸作用,是生物體在細(xì)胞內(nèi)將有機物氧化分解并產(chǎn)生能量的化學(xué)過程,是所有的動物和植物都具有一項生命活動。生物的生命活動都需要消耗能量,這些能量來自生物體內(nèi)糖類、脂類和蛋白質(zhì)等有機物的氧化分解。生物體內(nèi)有機物的氧化分解為生物提供了生命所需要的能量,具有十分重要的意義。
從中考的角度,光合作用和呼吸作用對維持碳氧平衡有重要作用的。綠色植物主要通過光合作用來維持大氣的碳—氧平衡。因此綠色植物在光合作用中制造氧,超過了自身呼吸作用對氧的需要,其余的氧氣都以氣體的形式排到了大氣中;綠色植物還通過光合作用,不斷消耗大氣中的二氧化碳,這樣就維持了生物圈中二氧化碳與氧氣的相對平衡,簡稱碳-氧平衡。一個人一天平均吸入25千克空氣,消耗其中約1千克氧. 當(dāng)空氣中的氧含量下降到7%~8%時,人就會昏迷、窒息、甚至死亡.有人曾做過這樣的計算:1公頃樹林的葉片的總面積約為50000~70000平方米,每天能吸收150~500千克的二氧化碳,放出60~400千克的氧氣??梢娋G色植物在維持碳-氧平衡方面的作用是多么重要。
從19世紀(jì)后半葉起,隨著工廠、汽車、飛機、輪船等迅速增多,人類大量使用燃料,排入大氣的二氧化碳大量增加,已經(jīng)出現(xiàn)超出生物圈自動調(diào)節(jié)能力的趨勢。所以要維持生物圈中的碳-氧平衡,一方面,要尋求國際合作,限制二氧化碳的排放量;另一方面,綠色植物的作用就顯得更加重要了。