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光合作用的意义

第一，绿色植物的光合作用完成了自然界规模巨大的物质转变。它把无机物转变成有机物，不仅用来构成植物体的本身，同时也为异养生物以及人类制造了食物和其他生活资料。人类吃饭、穿衣以至其他日用物品的绝大部分都是直接或间接由光合作用提供的。根据粗略的估计，在大约5亿1千万平方公里的地球表面上，绿色植物每年大约吸收1750亿吨的碳素(其中陆生植物吸收200亿吨，水生植物吸收1550亿吨)。如果按照碳素平均占有机物干重的42%计算，那么每年大约可以形成4 400亿吨有机物。可以说，地球上的有机物基本上来自绿色植物的光合作用。

第二，绿色植物的光合作用同时又完成了自然界规模巨大的能量转变。在这一过程中，它把太阳投射到地球表面上的一部分辐射能，转变为贮存在有机物中的化学能。如果按照植物每年形成4 400亿吨有机物计算，绿色植物每年就贮存 7.111018千焦的能量。这个数字大约相当于240 000个三门峡水电站每年所发出的电力，相当于人类在工业生产、日常生活和食物营养上所需能量的100倍。因此，通过光合作用所贮存的能量几乎是所有生物生命活动所需能量的最初源泉。从动力的角度看，随着近代科学的发展，工农业生产和日常生活所需要的动力，虽然已经能够由原子能、水力发电以及太阳能的直接利用解决一部分，但是在现阶段，人们所需要动力的大约90%，仍然必须依靠煤、石油、天然气、泥炭和薪柴来取得，而所有上述这些动力资源，都是从古代或现今的植物光合作用中积累下来的。

第三，绿色植物的光合作用从根本上改变了地面上的生活环境。根据绿色植物每年同化1750亿吨碳素计算，每年从光合作用中可以放出大约4 700亿吨的游离态氧，这就把原先没有氧的地面改变成为有氧的环境。这种情况对于地球上生物界的进化发展具有极大的意义。这是因为，一方面氧的释放和积累，能够吸收太阳光中对生物有害的强烈紫外线的辐射，逐渐形成了大气表层的臭氧(O3)层;另一方面为更高效能的有氧呼吸代谢过程提供了条件。由此可以认为，需氧生物出现的先决条件就是光合作用。此外，地面上进行的氧化过程也都是要消耗氧的。所以光合作用也是推动地面上大部分化学过程以及净化环境的原动力，这是因为自然界只有光合作用能够提供氧。

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