Növénytan
A szárazföldi növények föld feletti részeinek a levegő a közege, és annak CO2-tartalma számukra közvetlen tápanyagforrásként is szolgál. A növények a levegő oxigéntartalmát is hasznosítják légzésükhöz, nitrogéntartalmát pedig közvetve - egyes mikroszervezetek[1873] közreműködésével - szerzik meg. Ugyanezek az élethez nélkülözhetetlen levegőalkotók a vízbe és a talajba is folyamatosan a levegőből pótlódnak, az ottani élőlények szükségleteit kielégítve. A levegő mindenekelőtt kémiai összetételével és fizikai tulajdonságaival gyakorol hatást a növényekre. Fiziológiai folyamataikat, morfológiai jellemzőiket, elterjedésüket és a társulásokban betöltött szerepüket egyaránt befolyásolhatja.
A levegő kémiai jellemzői a földtörténet során korántsem voltak változatlanok. A légkör összetétele hosszú - az élővilág fokozatos megváltozását magábafoglaló - fejlődés eredménye. A jelenlegi N2-, O2- és CO2-szintet az élővilág tevékenysége alakította ki. A nitrogén az élet keletkezésekor a Föld reduktív őslégkörében valószínűleg ammónia formájában volt jelen. A denitrifikáló baktériumok is szerepet játszhattak abban, hogy a nitrogéngáz mennyisége a légkörben a jelenlegi szintre (78%) növekedett. A légköri nitrogén megkötését az egész élővilág számára talajlakó vagy más növényekkel szimbiózisban élő (ún. nitrogénkötő) baktériumok és cianobaktériumok végzik. Az oxigén és a szén-dioxid jelenlegi légköri koncentrációját (21%, illetve 0,03%) a cianobaktériumok és a növények alakították ki foto-[1874] szintetizáló tevékenységükkel[1875]. Nagymértékű előfordulása következtében sem a nitrogén-, sem az oxigéngáz nem korlátozó tényezője a földi életnek. A levegő mintegy 0,03%-os CO2-tartalma viszont a növények fotoszintézisét számos esetben limitálhatja.
A földtörténet folyamán a vulkanikus aktivitás többször jelentősen megnövelte a levegő CO2-tartalmát. Az ekkor 0,1-0,4%-os koncentrációt is elérő CO2-tartalom a fotoszintetizáló növények[1876] számára optimális volt. A levegő CO2-koncentrációja a harmadidőszak /tercier/[1877] végére /a pliocén korszakra/[1878] fokozatosan lecsökkent, és elérte a földtörténet során előforduló legalacsonyabb szintet. A csökkenő üvegházhatás következménye lehetett a negyedidőszaki[1879] (kvarter) eljegesedés. Természetes viszonyok között a CO2-szintet a vulkanikus aktivitás mellett mindenekelőtt az élő szervezetek légzési tevékenysége és a növények fotoszintézise[1880] befolyásolja. A fosszilis tüzelőanyagok[1881] ember általi nagymértékű elégetése azonban napjainkban igen nagy mennyiségben juttat vissza CO2-ot a légkörbe. A természetes vegetáció pusztítása emellett a fotoszintézis CO2-kötésének csökkenéséhez vezet. Ennek eredményeképpen emelkedett az elmúlt évszázadokban a levegő CO2-tartalma az ipari forradalom előtti koncentrációjáról (0,026%) mai értékére (0,037%). A fotoszintetizáló növényzet számára a levegő CO2-koncentrációjának növekedése előnyös. Nem tudni azonban, hogy a levegő átlaghőmérsékletének üvegházhatás miatt bekövetkező emelkedése milyen következményekkel jár majd.
A levegő jelenlegi CO2-tartalma mindenekelőtt a C3-as növények[1882] fotoszintézisét[1883] limitálja. A C4-es növények[1884] fotoszintézise a mostaninál kisebb CO2-koncentráció mellett is telítődést mutat.
A levegő egyik leggyakoribb szennyezője a kén-dioxid. A vulkanikus tevékenység mellett mindenekelőtt a kéntartalmú fosszilis tüzelőanyagok[1885] égetésekor, valamint a szulfidércek olvasztásakor kerül a levegőbe. A kén-dioxid a levegő vízpárájával egyesülve kénessav formájában ülepedik le a földfelszínre. A kén-dioxid a klorofillt[1886] roncsolja, és így káros hatású a növényzetre. Nagyon érzékeny rá pl. a szil, a fűz, a platán, a bükk, a takarmánykáposzta, a pohánka, a gyapot, a takarmánylucerna, a veteménybab, a réti here, a fehér here és a lóbab. A zuzmók rendkívüli érzékenységére már régen felfigyeltek. A kén-dioxid mellett a nitrogén oxidjai, az ózon, a hidrogén-fluorid és a porszennyezések is gyakran károsítják a növényzetet.
A levegő mozgásával is jelentős hatást gyakorol a növényekre. A spórák, a virágpor, a magvak, a termések és egyéb szaporító részek - pl. az ördögszekér (mezei iringó) és a ballagófű hajtásának - terjesztésében gyakran működik közre. Hűti a testfelületet, ugyanakkor szárít. Szélsőséges esetben fákon excentrikus koronát, zászlós lombozatot alakíthat ki, vagy ún. széltörést okozhat. Az egyes légszennyezők levegőben való perszisztenciája,[1887] illetve a levegő mozgása nagymértékben meghatározza, hogy a légszennyezők milyen irányban, mekkora távolságra és milyen higítással terjednek.
[1873] Mikroszervezeteknek, mikroorganizmusoknak vagy mikrobáknak mindenekelőtt az apró, mikroszkópos méretű vírusokat, baktériumokat, cianobaktériumokat és gombákat tekintjük.
[1874] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.
[1875] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.
[1876] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.
[1877] A harmadkor (harmadidőszak, tercier) a földtörténet mintegy ötvenkilencmillió éven át tartó és hatvanmillió évvel ezelőtt kezdődő időszaka. Öt, egymás után következő korszaka a paleocén, az eocén, az oligocén, a miocén és a pliocén. Utána következett a máig is tartó negyedkor (negyedidőszak, quarter), az egymillió éven át jégkorszakokat (glaciálisokat) produkáló pleisztocén, majd az utána következő és tizenkétezer éve tartó holocén korszakokkal. A harmad- és a negyedkor együtt képezi a földtörténet újkorát.
[1878] A harmadkor (harmadidőszak, tercier) a földtörténet mintegy ötvenkilencmillió éven át tartó és hatvanmillió évvel ezelőtt kezdődő időszaka. Öt, egymás után következő korszaka a paleocén, az eocén, az oligocén, a miocén és a pliocén. Utána következett a máig is tartó negyedkor (negyedidőszak, quarter), az egymillió éven át jégkorszakokat (glaciálisokat) produkáló pleisztocén, majd az utána következő és tizenkétezer éve tartó holocén korszakokkal. A harmad- és a negyedkor együtt képezi a földtörténet újkorát.
[1879] A harmadkor (harmadidőszak, tercier) a földtörténet mintegy ötvenkilencmillió éven át tartó és hatvanmillió évvel ezelőtt kezdődő időszaka. Öt, egymás után következő korszaka a paleocén, az eocén, az oligocén, a miocén és a pliocén. Utána következett a máig is tartó negyedkor (negyedidőszak, quarter), az egymillió éven át jégkorszakokat (glaciálisokat) produkáló pleisztocén, majd az utána következő és tizenkétezer éve tartó holocén korszakokkal. A harmad- és a negyedkor együtt képezi a földtörténet újkorát.
[1880] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.
[1881] A fosszilis tüzelőanyagok régi földtörténeti korok élőlényeinek maradványaiból keletkeztek. Közéjük tartozik a szén, a kőolaj és a földgáz.
[1882] A C4-es típusú fotoszintézis a CO2 megkötésének elsősorban a trópusi fűfélékben (pl. cukornád, kukorica), de más növényekben is előforduló, Calvin-ciklustól eltérő útja. Lényege, hogy a megkötött CO2 először nem három szénatomos (C3-as), hanem négy szénatomos (C4-es) szerves savakban jelenik meg. Ökológiai jelentősége a fotoszintézis magas hőmérséklet és erős megvilágítás melletti nagyobb hatékonysága. A CO2-t először 3 szénatomos szerves savakba kötő, leginkább a mérsékelt és hideg égöv alatt elterjedt növények a C3-as, míg az itt leírtak az ún. C4-es növények.
[1883] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.
[1884] A C4-es típusú fotoszintézis a CO2 megkötésének elsősorban a trópusi fűfélékben (pl. cukornád, kukorica), de más növényekben is előforduló, Calvin-ciklustól eltérő útja. Lényege, hogy a megkötött CO2 először nem három szénatomos (C3-as), hanem négy szénatomos (C4-es) szerves savakban jelenik meg. Ökológiai jelentősége a fotoszintézis magas hőmérséklet és erős megvilágítás melletti nagyobb hatékonysága. A CO2-t először 3 szénatomos szerves savakba kötő, leginkább a mérsékelt és hideg égöv alatt elterjedt növények a C3-as, míg az itt leírtak az ún. C4-es növények.
[1885] A fosszilis tüzelőanyagok régi földtörténeti korok élőlényeinek maradványaiból keletkeztek. Közéjük tartozik a szén, a kőolaj és a földgáz.
[1886] A fotoszintetikus pigmentek a fotoszintézisben közreműködő színanyagok. Közéjük tartoznak pl. a bakterioklorofillok, a klorofillok, a karotinoidok (karotinok, xantofillok) és a fikobilinfestékek (pl. fikoeritrin, fikocián).
[1887] A perszisztencia szó jelentése: tartós fennmaradás.