证明二氧化碳是光合作用的原料

植物通过叶片上的气孔吸收二氧化碳，这个简单的过程是光合作用的基础。实验显示，当植物置于高浓度二氧化碳环境中，其光合速率明显加快。水生植物如金鱼藻在碳酸氢钠溶液中产生气泡的速度远快于清水环境，证明二氧化碳直接影响光合效率。农作物的产量与大气中二氧化碳浓度呈正相关，温室中补充二氧化碳能显著提高番茄、黄瓜等作物的生长速度和果实数量。

二氧化碳分子中的碳元素是植物合成有机物的关键原料。同位素标记实验证实，进入植物的碳原子来自二氧化碳而非其他来源。植物干物质的45%到50%由碳构成，这些碳全部来自二氧化碳。树木年轮的碳同位素分析显示，工业革命后大气中二氧化碳增加，树木吸收的碳也随之增加。干旱地区植物通过气孔调节减少水分流失，同时限制二氧化碳进入，导致光合作用减弱，这直接证明了二氧化碳的必要性。