氧气与生物-重要的生态资源

大气中的氧主要来源于植物的光合作用，由光能分解水释放出氧。少部分氧来源于大气层的光解作用，即紫外线分解大气外层的水汽放出氧。在25～40千米的大气高空层，紫外线促使氧分子与具有高浓度活性的氧原子结合生成臭氧（O3），臭氧能阻止过量的紫外线到达地球表面，保护了地面生物免遭短光波的伤害。

动物生存必须消耗能量，这些能量来自于食物的氧化过程。由于空气密度小，黏度小，陆生动物支撑身体必须克服自身的重力，因而消耗能量比水生动物大，所需氧气量更多。例如中华鳖幼鳖在陆上28℃及30℃下，氧气静止代谢率分别为134.7毫升/千克·时及180.0毫升/千克·时，而在相同温度的水中，静止代谢率分别为22.8毫升/千克·时及21.4毫升/千克·时，陆生代谢是水下代谢的5.9～8.3倍。又如无尾两栖类的成体在陆地上生活，其单位体重的血红蛋白的量比其水中的蝌蚪高好几倍，心脏指数也大3～4倍。正由于空气中的氧比水中更容易获得，使陆地动物能得到足够多的氧，保证了陆生动物有高的代谢率，能进化成恒温动物。

金　鱼(www.xing528.com)

由于陆地上氧浓度高，从海平面直到海拔6000米，动物代谢率没有表现出随氧浓度而改变。但氧浓度对代谢的影响可通过极低浓度时表现出来。由于水中溶解氧少，氧成为水生动物存活的限制因子，一些鱼类耗氧量依赖于水中溶氧量而改变，如当水中氧分压从13.3千帕下降到2.67千帕时，鲷、鲀的代谢率下降约1/3，当水中氧浓度低于2千帕时，这两种鱼就不能生存；蟾鱼从氧分压为14.7千帕下降到0时，其代谢率成直线下降，在缺氧环境中能生存一段时间，是依赖于无氧代谢。金鱼在水中溶氧高时，耗氧量不随氧浓度变化，当水中溶氧低时，耗氧随水中氧浓度下降成直线下降。这些表明动物代谢率随环境氧浓度而改变可能是一般规律，不随氧浓度而改变的可能是一种特例。

植物与动物一样呼吸消耗氧，但植物是大气中氧的主要生产者。植物光合作用中，每呼吸44克CO2，能产生32克O2。白天，植物光合作用释放的氧气比呼吸作用所消耗的氧气大20倍。据估算，每公顷森林每日吸收1吨CO2，呼出0.73吨O2；每公顷生长良好的草坪每日可吸收0.2吨CO2，释放0.15吨O2。如果成年人每人每天消耗0.75千克O2，释放0.9千克CO2，则城市每人需要10平方米森林或50平方米草坪才能满足呼吸需要。因此植树造林是至关重要的，不仅是美化环境，更主要的是给人类的生存提供了净化的空气环境。