【树林】科学会|一亩森林的作用有多大？能阻挡多少灰尘？了解森林的知识，看这里。

。一旦我们不合理的开发利用、过度放牧、乱砍滥伐、毁林开荒等破坏了森林和草场，就会造成水土流失和土地荒漠化，使沙尘暴频繁出现。

“我们国家黄土高原的形成，其中一个重要原因就是黄土高原的植被遭到了严重的破坏。”齐老师说，“所以植树造林在维护生态平衡中起着重要作用。我们要自觉履行植树造林的义务，不光是植树节，在平时我们也要积极植树造林，保护一草一木，为创造我们美丽的家园而贡献自己的力量。”

以光合作用为基础的研究

还获得过两次诺贝尔奖

在上面的内容里，我们就看到了“光合作用”这个名词。那么，到底什么是光合作用呢？

光合作用是地球上最重要的化学反应，是规模最大的太阳能转换过程——光合生物通过把太阳光能转变成化学能，固定二氧化碳为有机物，同时释放出氧，为地球上绝大多数生命提供食物和氧气。它还是自然界最高效的太阳能固定“机器”，平均每年通过光合生物的光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。

所以植被对于地球的重要性，也就可见一斑。

但其实，17世纪以前，人们普遍认为植物生长所需的全部元素是从土壤中获得的。

17世纪中叶，比利时科学家范•海尔蒙特进行了柳树盆栽实验。连续5年只浇水，柳树重量增加了75kg，土壤质量只减少了60g。因此，他错误地认为柳树生长所需的物质主要不是来自土壤，而是来自灌溉土壤的水。

直到1771年，英国牧师、化学家约瑟夫·普里斯特利进行密闭钟罩试验时发现，有植物存在的密闭钟罩内蜡烛不会熄灭，老鼠也不会窒息死亡，于他提出了植物可以“净化”空气。但是他不能多次重复自己的实验，即表明植物并不总是能够使空气“净化”。后来，荷兰医生英格豪斯在约瑟夫·普里斯特利研究的基础上进行了多次实验，才完善了植物只有在光下才能“净化”空气这一论点。

以上3位科学家便是光合作用研究的先驱，人们也把1771年定为光合作用的发现年。

并且，20世纪初和20世纪末，有两次诺贝尔奖都颁给了以光合作用为基础的科学研究成果。

前不久，浙江大学医学院、良渚实验室联合中国科学院植物研究所还在全球率先解析了一种古老的光合细菌——绿硫细菌的光合反应中心空间结构。这对未来也有着重要意义——人类有望通过人工模拟光合作用机制、仿生设计光敏器件；改造植物光反应系统、提高太阳能利用率，从而提高农作物产量，缓解日益突出的粮食和能源问题。

中国森林覆盖率达到22.96%

1978年，中国启动了迄今已持续40年之久的“三北防护林工程”，这一原本旨在防风固沙、减缓水土流失和荒漠化的工程，在新的时代背景下与1999年开始的“退耕还林工程”一起被赋予了“减缓气候变化”的新含义。其背后的逻辑简单、清晰、令人振奋——植物经由光合作用吸收大气中的二氧化碳，将其转为生长所需的碳固定下来，因此通过植树造林可以减少大气二氧化碳，减缓气候变化。

植树造林以及退耕还林还草政策已经在中国取得了肉眼可见的效果。

自从1978年以来，三北防护林计划在中国北方十三个省、市、自治区种下了660亿棵树。NASA 的卫星数据显示，尽管中国的植被面积仅占全球的6.6%，但是2000-2017年间中国的叶面积增长却占到同期全球增长的25% ，其中42%是森林的增加带来的。这些森林主要分布在黑河腾冲线以东的地区。

从1982年到2016年，中国北方地区的植被覆盖增加明显，并且主要是由较为矮小的植被带来的。中国政府计划在2050年以前在黄土高原再投入588亿元用于退耕还林还草。根据第九次全国森林资源清查成果，截至2019年，中国的森林覆盖率达到了22.96% 。

在植树造林的过程中，选择合适的植物和治理手段相当重要。在干旱缺水的地方，灌木或草才是更适合的植物。一系列研究表明在干旱半干旱地区植树造林需要适度：过少的植被会导致水土流失和生态系统恶化，但过多的植被（40~50%以上）也会影响生物多样性和水土保持。因此，如何科学地在干旱和半干旱地区植树造林，有待进一步的研究。

考考你

地球大气约有6000万吨，其中氧气约占空气体积分数的20%，人们呼吸作用利用氧气，同时释放出等体积的二氧化碳，已知当空气中氧气体积分数≤10%时，人将窒息死亡，若地球上的绿色植物全部消失，则地球上的氧气至少可支持人们存活多久？（已知空气的密度是1.29kg/m3）

参考答案

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