从地球拓荒者说起

从地球拓荒者说起

植物是人类地球的拓荒者。原先的地球大陆是没有生命的蛮荒世界。植物从海洋向大陆进军，它登陆成功，才完全改变了世界的面貌。虽然那时它非常弱小，但登陆成功创造了生命向大陆拓荒的条件。它从藻类和菌类，发展到苔藓和地衣，再发展为开花植物（种子植物），成为地球上关键的物种。

生命的表现形式是生态平衡，生命的所有表现形式都是同能量分不开的。生命的本质是新陈代谢和自我繁殖。它的生长、物质合成和繁殖，必须有一定的能量作为动力。没有能量和能量转化，生命和生态系统的发展是不可能的。

地球上所有生命形式的运动能量都来自太阳能。但是在所有生命中，只有植物能直接利用太阳能，所有其他生物都不能直接利用太阳能，而是完全依赖植物转化的太阳能为生。因为只有植物具有光合作用的能力。

植物利用太阳能，通过光合作用，把水和二氧化碳合成为碳水化合物，并以废料的形式释放出氧气。人和其他生命依靠植物生产的有机物质为生。也就是说，植物是所有生命生存的基础。或者，绿色植物固定太阳能，这是生物圈中食物链能量流动的基础。

植物制造有机物，因而被称为生物圈的第一生产力，或初级生产力。它的产品不仅供养着整个地球的生命，而且补充地球的生态潜力，调节全球生态平衡，维持生物圈结构和功能的健全。

作为生物圈第一生产力的植物，它生产多少有机物，关系到其他一切生物。美国著名生态学家奥德姆指出，生物圈中，生产多于消费，对于人和其他动物来说，这是幸运的。但是，人类今日‘取走的比送回的还多’，并且已达到了威胁生命必须的平衡的程度，因此，异养生物在完全地利用自养代谢产物上总是落后，这是生态系统的一个最重要的特征。

这句话对于说明地球生物圈的生态平衡，以及如何维护生态平衡，是十分重要的。决定生物圈过程，最重要的是生产和消费（与分解）的比率。生产超过消费，这是生物圈的生态潜力的表现。

绿色植物，它作为第一生产力，一年生产多少有机物质呢？

科学家告诉我们，照射在绿色植物上的太阳辐射，有50%反射回太空，另有50%被植物吸收。但被植物利用的能量中，绝大部分用于水分的蒸腾和维持植物的呼吸与排泄，只有较小的一部分用于光合作用转化为化学能，用于植物的生长和新陈代谢，大约只有1%左右转变为植物的有机物质。但是，地球上有不适合于光合作用的冬天，还有许多不长植物的沙漠和植物很少的荒漠，因而照射到地球表面的太阳能大约只有0.2%转变为植物初级产品。这样的植物初级产品有多少呢？经过科学家的估算，植物一年生产的有机物质所含碳的总量约为1.5×10¹¹吨。

植物每年生产1　500亿吨碳，这对于人和其他生物的消费是足够的。

但是，人类今日“取走的比送回的还多”，例如，人类大举砍树，每年减少森林2　000万公顷。过分开发利用土地，每年流失土壤250亿吨。每年有600万公顷土地变为沙漠，另有2　000万公顷土地变为生产力很低的荒漠化土地。此外，草原放牧的牛羊过多，破坏了草场；水中的鱼虾捕捞过多，破坏了水产资源。

虽然人类也开始大规模的植树造林，改造沙漠，进行水产养殖。但是，总的比例是“取走的比送回的还多”，已经达到威胁生命必须的平衡的程度。有的资料报告说，人类现在利用的植物初级生产的产品已占它的总产品的40%。这是一个危险的数学。因为植物生产的产品，不仅供人类消费，还有几百万乃至几千万种其他动物，也必须靠消费植物生产的产品才能生存。动物是人类的朋友，它们与人类共同享受地球的生态资源。

这个数字如果发展下去，如果异养生物（人和动物）利用自养生物（植物），消费总量超过生产总量（而不是落后），那就要出现生物圈生态平衡破坏，乃至生态系统瓦解，从而使地球不适宜生命生存。

怎么办呢？如何使“异养生物在完全利用自然代谢产物上总是落后”，即保持生态系统的这个最重要的特征呢？

当然，人类必须利用植物初级产品。保持生态系统的上述特征，维护生态平衡，不是通过减少人类的消费的办法。随着社会发展，要不断提高生活水平，要不断改善生活质量，因而要增加消费。所以人们解决这个问题的主要途径是，运用现代科学技术提高植物的光合作用效率，扩大地球表面的绿色植被。例如建设生产力比较高的农田、森林、草地和渔场。

过去人们不把水面当作土地，这是不正确的。水面阳光普照，许多植物在那儿生长，光合作用照样在那里进行。可实际情况是，现在水面生产力基本上没有开发利用。