学习贯彻新发展理念——绿色植物与绿色发展

作者:黄天芳 来源:中华孝德网 点击数: 发布时间:2018年04月03日
        在大力推进生态文明建设的进程中,我国于2015年在“十三五”规划《建议》中提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念。绿色发展理念是在传统发展基础上的一种模式创新,它是建立在生态环境容量和资源承载力的约束条件下,将环境保护作为实现可持续发展重要支柱的一种新型发展模式。绿色发展模式要求把经济活动过程和结果的“绿色化”、“ 生态化”作为发展的主要内容和途径,它是要求以效率、和谐、持续作为目标的经济增长和社会发展的方式。
        2017年习近平总书记在党的十九大报告中明确指出:“必须坚定不移地贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念”;2018年新修改的宪法序言第七自然段中也增加了“贯彻新发展理念”的内容,其中绿色发展就是五大新发展理念之一。人们要深刻认识到,当今,无论是践行绿色发展理念,还是倡导绿色生活,都与人类和环境的关系有关,特别是与绿色植物有关,绿色植物是绿色发展的根基和支撑,因此,深刻认识绿色植物的作用,从绿色植物寻求绿色发展的创新灵感,加强对绿色植物功能开发利用的研究则具有十分重要的现实意义。
        一、 深刻认识绿色植物的作用 植物呈现绿色,是由于植物体表皮细胞富含叶绿体的缘故。现已知道,绿色植物细胞的叶绿体中含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素等光合色素,光合色素吸收的日光波长在380一760nm之间,4种色素对不同波长的光有不同的吸收强度,其中叶绿素a和叶绿素b各有两个吸收高峰,一个位于蓝光区,另一个位于红光区;叶黄素和胡萝卜素的吸收高峰则都位于蓝光区。这4种主要色素均不吸收或很少吸收绿光,因此可见光中的绿光被大量反射出来,故使得植物外表呈现出绿色。 绿色植物最重要的功能是利用太阳能进行光合作用。根据现有的认识水平,人们了解到,植物的光合作用是在叶绿体上进行的,高等植物的叶绿体是由类囊体组成的膜器官,叶绿体中所含的叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素等光合色素有规律地组成光系统,通过一系列的光化学步骤和物质转变,利用太阳能把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物并释放出氧气。绿色植物看似很普通,但对人类实在太重要了。
        1、绿色植物是有机物的制造者。 绿色植物进行光合作用可将二氧化碳和水转变为有机物,同时将光能转变为有机物中稳定的化学能,为人类等生命活动提供食物和能量。据估计,地球上全部绿色植物每年约可合成1640亿吨有机物,同时也可同化约360亿吨碳素,这相当于贮存了3.5
×1017千卡的能量。 人们要认识到,人类赖以生存的自然环境是一个生态环境,人和其它生物与地球上的自然环境是不断地进行着物质循环的。生态系统就是指在自然界里的一定空间内,生物与环境构成的一个可以自我维持的自然实体。在这个自然实体中,生物与环境之间相互影响,相互制约,并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。生态系统好比一部做功的机器,它由能源、机件和原料三部分组成。太阳是该机器的能源,植物、动物和微生物就好比这部机器的机件,原料就是二氧化碳、水和其它无机物质。这部有生命的机器在太阳能的驱动下,立即转动起来,产品就是绿色植物光合作用合成的淀粉、蛋白质和脂肪,这就是生态系统的初级产品。动植物的尸体、排泄物和废弃遗留物,则成为微生物的食物,经过微生物的消化分解,便成为无机元素归还到自然环境中去,又成为绿色植物生活的原料。我们了解到,生态系统的能源来自太阳,靠绿色植物的光合作用把太阳能固定、转化为化学能,首先制造出初级营养能源,然后把这些能量按照一定的方向,单向地进行传递流通,即一种生物被另一种生物所食,形成以食物为枢纽的链锁关系。人类和很多动物都是以植物为食物,绿色植物是食物链的起点,它们也是整个食物链的营养供给者,如果食物链中少了植物,那么整个食物链的营养源就消失了,于是生态不再平衡,地球上所有的物种都将面临灭绝的危险。 绿色植物对于人类和其它生物的重要作用就在于此 。
        2、绿色植物是能量的制造者。 绿色植物的光合作用可将太阳能转变为化学能,并蓄积在形成的有机物中,人类所利用的能源,例如煤炭、天然气、木材等都是绿色植物通过光合作用形成的。
        3、绿色植物还是氧气的制造者。 绿色植物进行光合作用每消耗44克二氧化碳,就能释放出32克氧气,氧气是我们人类和其它生物生存所必需的。在地球上,由于生物呼吸和燃烧等,每年约要消耗3.15乂1011吨氧气,以这样的速度计算,大气层中所含的氧气在3000年左右就会耗尽,然而,绿色植物在吸收二氧化碳的同时,每年也释放出约5.35乂1011吨氧气,所以使大气中氧气的含量能维持在21﹪左右,其光合作用也维持了大气层中氧气和二氧化碳的相对平衡。另外,大气层中的一部分氧可转化为臭氧(03),臭氧在大气上层形成臭氧层,它能够有效地吸收太阳辐射中对人类和其它生物有强烈伤害作用的紫外线,从而对人类和其它生物起到了重要的保护作用。 从上述可见,绿色植物对我们人类和对整个地球都是极其重要的,我们应该从身边做起,珍爱绿色植物,遍植绿色植物,保护绿色植物。
        二、光合作用原理的应用与绿色发展 地球上的生命现象,说到底就是一种物质运动形式,而植物的光合作用则是生命运动形式的重要基础,若没有植物的光合作用,地球上的生命将失去获得太阳光能来推动生命物质运动的能量来源。所以,支持、鼓励科技工作者努力探索光合作用的奥秘有着十分重要的意义。当前,在我国大力推进生态文明建设的进程中,践行绿色发展模式,要求把经济活动过程和结果“绿色化”、“ 生态化”, 为此,大力加强对绿色植物功能的开发利用,建立绿色发展产业体系,强化绿色发展的科技支撑,培育绿色发展的新动能则是十分重要的。下面简介光合作用原理应用的几方面事例:
        1、在农业生产中,根据光合作用原理,改変光合作用的某些环境因素,如光照强度、温度、二氧化碳浓度等,最大程度地提高光合作用强度,以达到增产的目的。例如,在温室大棚蔬菜种植中,可采用白天适当提高温度,夜间适当降低温度(以减少呼吸作用消耗有机物)的方法;或采用加快空气流通,适当增加二氧化碳浓度(提高光合作用的速率)的方法来提高大棚蔬菜的产量。我国云南生态农业研究所所长那天元开发的作物基因表型诱导调控表达技术(GTlT),在世界上率先解决了提高光合作用效率的难题。
        2、人工模拟光合作用,利用光能分解水制造氢气;或固定二氧化碳制造有机物;或成功储存太阳能。据报道,美国科学家研制岀“人工叶子”,该系统可生产液体原料,这项研究成果使人工光合作用成为能源领域最清洁的技术之一,它还可从大气层吸走二氧化碳,解决温室气体问题。该技术在2017年被《科学美国人》杂志与世界经济论坛的专家评为世界突破性技术之一。另外,有科学家还研制出一种人造光合作用系统,它釆用一种超分子的光催化剂,能够在吸收光线、转换和分离电荷时,加速光解水的化学反应,产生较多的可以燃烧的氢气和氧气。
        3、俄罗斯科学家利用光合作用原理,合成了3D打印材料。这种3D打印材料是由大气中的二氧化碳和水,在阳光下合成的纤维素创造出来的。 4、在新能源的发展方向上,太阳能是未来可替代化石能源最有竞争力、且取之不尽的资源,尽管目前人工模拟光合作用的方法大多还在实验室阶段,但众多科技工作者的努力,已经把人工光合作用的研究大大地向前推进了一步。在2017未来科学大奖颁奖典礼暨未来论坛年会上,美国科学院院士、未来科学大奖委员会委员杨培东教授认为,人工光合作用经过多年进展证明是可行的,他预言:人工光合作用将会成为下一代可再生能源被大规模应用;他还指出,人工光合作用通过一定的反应方式,可吸收环境中的二氧化碳,有望解决由二氧化碳引起的全球气候变暖这一科学难题。
    (编辑:双峰翠竹)
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