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증가하는의 직접 적이고 및 간접 효과
식물 성장에 이산화탄소

식물 성장에 증가한 이산화탄소 (이산화탄소)의 직접 효과는 그들의 현재 가치에 온도, 강수, 증발 및 성장 시기의 수준으로 식물에 있는 변화를 성장한다 나타난다. 간접 효과는 식물 성장에 영향을 미치는 다른 가변에 있는 어떤 변화든지의 결과를 포함한다 세계적인 기후에 증가시킨 이산화탄소의 효력 결과로 오는.

광합성과 C3/C4 식물 분류

생활은 화학 반응에 근거한다; 많은 것 의 많은 화학 반응; 그러나 광합성으로 알려져 있는 화학 반응의 사슬은 모든 생활의 이럭저럭 기초이다. 광합성은 내비침 에너지로 이산화탄소와 물의 입력 및 염록소에게 불린 촉매의 존재를 포함한다. 산출은 탄수화물과 산소이다. 과정의 형식적인 계산서는:

6CO2 + 6H2O + ν → C6H12O6 + 6O2

ν가 방사선의 광양자를 대표하는 곳에.

반응을 위한 촉매, 염록소는, 마그네슘을 포함하는 유기 금속 화합물이다. 생활 동안 기초인 3개의 유기 금속 화합물의 한이다. 다른 둘은 포유동물, 헤모글로빈의 생명 성분 그리고 갑각류의 혈액, hemocyanin이다. 염록소가 마그네슘을 포함하는 대로, 헤모글로빈은 철을 포함하고 hemocyanin는 구리를 포함한다.

광합성의 과정은 아주 복합물이고 방사성 동위원소가 유효하게 될 때까지 화학자는 과정에 관하여 조금 찾아낼 수 있었다. 첫째로, 산소, 18O의 방사성 동위원소는, 물, H2O를 창조하기 위하여 이용되었다. 식물이 이 방사성 물에 드러낼 때 방사능은 식물에서 산소에서 위로 내뿜었다 보여주었다. 이것은 식물에 의해 창조된 산소가 이산화탄소에서 보다는 오히려 이용하는 물에서 온ㄴ다는 것을 보여주었다. 이산화탄소에 있는 산소는 식물에 의해 창조된 탄수화물에서 통합된다.

둘째로, 탄소, 14C의 방사성 동위원소는, 이산화탄소를 창조하기 위하여 이용되었다. 식물은 이 방사성 이산화탄소에 잠시 드러내고 그 때 잎 물자는 화학적으로 분석되었다. 대부분의 식물에서 방사성 탄소는 합성 불린 phosphoglyceric 산에서 보여주었다 (PGA). 이 화합물의 분자는 인의 3개의 탄소 원자 그리고 1개의 원자를 포함한다:

  
                           H   H   H
                           |   |   |
                        O- C - C - C - H
                        ||  |   |
                         O  O O-P-O
                            |   |                         
                            H   O-H

대부분의 식물, 나무와 현화 식물을 포함하여, 광합성에 있는 첫걸음으로 생성 PGA. 사탕수수와 같은 열대 잔디를 포함하여 종이, 및 옥수수 (옥수수) 생성 사과산 또는 아스파르트 산 약간에 의하여 첫걸음 설치한다. 이 화합물의 분자는 4개의 탄소 원자 및 1개의 질소 원자를 포함한다. 아스파르트 산 분자는:


                              H H
                              | |
                        H-O-O-C-C-O-O-H
                              | |
                              H N-H
                                |
                                H

이 종류에 있는 식물을 위한 광합성의 처음 제품이 4개의 탄소 원자를 포함하기 화합물을 포함하기 때문에 이 종류는 C4에게 불린다. 3개의 탄소 원자를 포함하는 PGA가 식물의 다른 종류에 의하여 생성한다 그래서 C3에게 불린다. 이 분류는 증가시키기 이산화탄소에 식물의 2개의 종류의 응답이 다르기 때문에 중요하다.

C3 식물은 C4 식물이 전에 전에 단지 대략 12백만 년 발전했더라도 반면 대략 3.5 10억 년 발전했다. C4 식물은 C3 식물 이렇게 지금 C4 식물 지배한다 열대 및 C3를 온대보다 뜨거운 기후에서 살아날 수 잘 있습니다.

이산화탄소에 있는 증가의 직접 효과

수년에 걸쳐 그 식물 성장이 양이 정해지 어떻게 할지라도 이산화탄소의 증가 수준은 증가한 식물 성장 귀착된ㄴ다는 것을 단정하는 수많은 실험실 실험이 계속 있다. 음식, 기후 및 이산화탄소에 있는 Sylvan Wittwer는 결과를. 그는 관찰한다

작물 생산력에 풍성하게 한 이산화탄소 대기권의 효력은, 꽤 많이, 이다 세계적인 음식 안전을 위한 이득으로 의혹을 조금 남기는 확실성…. 지금, 세기 보다는 더 많은 것 후에, 그리고 과학적인 보고의 수천의 확인으로, 이산화탄소는 식물 부피에 있는 모든 양분의 가장 현저한 응답을 주고, 공급 부족에 보통 있고, 광합성을 위해 거의 항상… 대기 이산화탄소의 상승 수준이 우리가 가까운 장래 동안 모두 고려해서 좋은 시간을 가진 크기에서 얻는 보편적으로 자유로운 프리미엄인 제한하고 있다.

이산화탄소의 상부 전표 식물에 있는 기사에 있는 H. Poorter에 의해 때문에 강화된 성장의 정량화는 주어졌다:

증가된 성장
a에서 유래
증가 100%
이산화탄소의 수준에서
식물
유형
비례
증가
C341%
C422%

지구에 모든 식물의 대략 95% 유형 C3의 이다. C4 식물은 단지 1% 구성한다 그러나 사탕수수, 옥수수, 당밀 및 수수의 C4 작물은 경제적으로 뜻깊다. 식물의 다른 4% 경제적으로 뜻깊지 않다. 그들은 선인장과 같은 사막 식물을 포함한다. 이 식물은 Crassulacean 산 물질 대사를 위한 CAM이라고 레테르를 붙인다. 그들이 그들의 stomata를 물의 과량 손실을 방지하고 이산화탄소를 흡수하기 위하여 밤 사이에 열리도록 낮에는 봉쇄되어 유지한다.

식물에 온도의 효력
이산화탄소의 상부에 응답

광합성은 화학 반응으로 이루어져 있다. 화학 반응은 고온에서 고가로 진행한다. 어림짐작은 온도에 있는 각 10°F 상승을 위한 반응 비율의 두배로 하는 것이 있다 이다. 식물은 고온에서 이산화탄소, 물, 햇빛 및 식물 양분의 충분한 수준이 있으면 를 조건으로 빨리 성장한다. C3 식물보다 C4 식물에는 더 높은 온도를 위한 중대한 응답 비율이 있다.

성장을 위한 필요한 성분의 충분한 수준 없는 더 높은 온도는 무반응 또는 손상을 가져올지도 모르다. 대부분의 상황의 밑에 이산화탄소의 가용성이 성장을 제한하는 요인다는 것을 상기 인용된 Sylvan Wittwer는, 주장한다. 따라서 공기 식물에 있는 이산화탄소의 상급 수준으로 더 높은 온도로 빨리 성장할 수 있다.

식물은 온도를 지키기 위하여 조차 수증기를 증발한다. 를 통해 식물이 이산화탄소를 흡수하는 오프닝인 somata에게 불린 식물 잎의 밑바닥에 작은 구멍이 있다. 공기에 있는 이산화탄소 농도의 상급 수준으로 somata가 넓게로 열릴 것이다 필요없다. 더 좁은 오프닝은 더 적은 물이 증발되고 이렇게 더 적은 물이 식물에 의해 요구된ㄴ다는 것을 의미한다. 즉 이산화탄소의 상부는 식물에 의하여 물 사용의 효율성을 증가한다. 이것은 K.E. Idso와 S.B. Idso에 의해 보고된 실험에서 확인되었다. 그들은 강화한 이산화탄소가 습기 압박한 상태에 있는 식물을 위해 62%까지 충분한 습기 그러나 그것을 가진 식물에 있는 31%까지 성장을 증가 성장 증가했다는 것을 것을을 발견했다. 사실상, 감수를 감소시켜서 강화한 이산화탄소는 창조해 물 더 제공과 동일한 효력을. 따라서 습기 압박한 식물에 있는 효력은 증가시킨 물의 효력 플러스 강화한 이산화탄소의 효력이었다.

식물의 stomata를 좁히기에 있는 증가시킨 이산화탄소의 효력에는 공기에 있는 오염물질 적은 양이 더 좁은 오프닝을 통해 그것에게 만들 추가 이득이 있다. 따라서 강화한 이산화탄소에는 손상에 대하여 오존 이산화 황과 같은 공기 오염물질에서 식물 보호의 효력이 있다.

강화한 이산화탄소의 효력은 저조도 상태 하에서 성장된 식물을 위해 더 중대하다 조차. 강화 성장은 이산화탄소에 있는 100% 증가를 위한 100%보다 더 중대하다. 이것은 정상적인 가벼운 조건에서 성장된 식물을 위한 50% 미만에 비교한다.

논쟁을 결말을 내는 기록은 대기권에 있는 수준이인 무슨 세 겹으로 하기 위하여 몇몇 온실 소유자가 인위적으로 이산화탄소 수준을 올린다 이다.

(계속되기 위하여.)


근원:
 
Sylvan H. Wittwer, "히피족: 상승 이산화탄소는 식물을 위해 중대하다", 정책 검토 (가을 1992년), PP. 4-10.
 
H. Poorter, "높은 주위 이산화탄소 농도에 성장 응답에 있는 이종간 변이," Vegetation (1993년), PP. 77-97.
 
Sylvan H. Wittwer, 음식, 기후 및 이산화탄소, CRC 압박, Boca Raton, Fla. 1995년.
 
패트릭 J. Michaels와 로버트 C. Balling, Jr. 의 사탄 가스: 지구 온난화에 관하여 공기를, Cato 학회 맑게 하기, 워싱턴 D.C., 2000년.
 
Fred Pearce, "세계적인 녹지대," 새로운 과학자, (2001년 9월 15일), p.15.


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