光合作用和海洋酸化

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光合作用和海洋酸化之间的区别

光合作用 vs. 海洋酸化

光合作用是植物、藻類等生產者和某些細菌，利用光能把二氧化碳、水或硫化氢變成碳水化合物。可分为產氧光合作用和不產氧光合作用。 植物之所以称为食物链的生产者，是因为它们能够透过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量，其能量轉換效率約為6%。通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量，效率为10%左右。對大多數生物來説，這個過程是賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧循环，光合作用是其中最重要的一环。. 海洋酸化（Ocean acidification）指的是地球海洋摄入大气中的二氧化碳后，pH值逐渐降低的趋势 人类向大气排放的二氧化碳中有约30%到40%会溶解--海洋、河流和湖泊等水体中 溶解的二氧化碳中的一部分会和水生成碳酸，电离出氢离子，导致海水的碱性减弱，“酸度”升高。据研究者推测，从1751到1994年，海洋表层海水的pH值从8.25降低到了8.14，意味着氢离子浓度几乎增加了30%海洋酸化和其他生物地理化学变化的综合有可能破坏海洋生态系统的功能，对很多海洋物种产生影响 海洋酸化被认为具有一系列不良后果，比如抑制了洪堡乌贼的新陈代谢速度和蓝贻贝的免疫响应以及加速珊瑚漂白过程。海洋酸度的增加还带来了其他的化学反应，它造成了碳酸根离子的增加，这会减慢珊瑚虫和浮游生物等海洋生物的成钙过程，已经形成的钙质也更易溶解。此外，正在进行的海洋酸化过程对海洋食物链也是一个威胁作为国际科学院委员会的成员，有105个国家的科学院已经撰写了一份报告，建议在2050年以前，将二氧化碳的全球排放量降低到1990年排量的至少一半以下, Secretariat: TWAS (the Academy of Sciences for the Developing World), Trieste, Italy.

二氧化碳

二氧化碳（IUPAC名：carbon dioxide，分子式：CO2）是空氣中常見的化合物，由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。空氣中有微量的二氧化碳，約佔0.04％。二氧化碳略溶於水中，形成碳酸，碳酸是一種弱酸。 在二氧化碳分子中，碳原子的成键方式是sp杂化轨道与氧原子成键。碳原子的两个sp杂化轨道分别与两个氧原子生成两个σ键。碳原子上两个没有参加杂化（混成）的p轨道与成键的sp杂化轨道成90°的直角，并同氧原子的p轨道分别发生重叠，故缩短了碳氧键的间距。 二氧化碳平均约占大气体积的400ppm，不過每年因為人為的排放增加，比率還在逐步上升。2018年4月大氣二氧化碳月均濃度超過410ppm，為過去80萬年來最高。大气中的二氧化碳含量随季节变化，这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时，植物由于光合作用消耗二氧化碳，其含量随之减少；反之，当秋冬季来临时，植物不但不进行光合作用，反而制造二氧化碳，其含量随之上升。 二氧化碳常壓下為無色、無味、不助燃、不可燃的氣體。二氧化碳是一種溫室氣體。二氧化碳的濃度自1900年至2016年11月增長了約127ppm。.

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食物鏈

食物鏈是表示物種之間的生存組成關係，在生態學中能代表物質和能量在物種之間生下孩子的情況。 雖然生態系統中的生物種類眾多，亦於生態系統分別扮演著不同的角色，但根據它們在能量和物質中所引起的作用，可以被分類為生產者、消費者和分解者三個類別。最底層是“生產者”，是以陽光來行使光合作用，自行用水和二氧化碳等無機物合成有機物的綠色植物；再上層是各級“消費者”，要依賴生產者供應物質和能量；當消費者死亡以後，“分解者”會以他們的屍體為食物。 而還有一個「清除者」，是一個生態系統中擔任清除性工作的生物。這些生物把生態系統中的「生產者」與「消費者」的遺體或排遺作為食物，具有「分解者」將大分子物質轉換為小分子物質的能力，卻又無法如「分解者」般將所攝食的有機物質轉變成無機物。與「生產者」可以將小分子無機物合成為大分子有機物的能力更是不相干。因此在某些定義中接近於「消費者」，卻又兼具有「分解者」的某些特質，因此在生態系統中被單獨歸為一類，被稱為「清除者」。換句話說「清除者」可視為「腐食性消費者」，這些生物將大分子有機物轉換為小分子有機物，例如禿鷹吃腐屍，螞蟻吞食昆蟲遺骸，而溪流、河口等水域生態系中的螃蟹、蝦子等攝食泥土中的有機質碎屑也是一例，這些有機質碎屑除了植物的枯枝落葉之外，還有許多經過其他動物消化過的小分子有機物。這些「清除者」無法清除的部分再交棒給「分解者」處理，減輕生態系統中「分解者」的工作量，加速生態環境中的能量與碳循環。若是所有的生物殘骸或排遺皆由「分解者」直接分解，生態系統中從有機物轉換為無機物的速率將遠小於有機物質的堆積，能量與物質無法順利傳遞循環，生態系統就會失去平衡。.

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