第九章 生态系统中资源的分解作用

来自百度文库影响分解作用因素：
凋落物淋溶
淋溶是凋落物刚刚落到地面上时决定凋落物质损失速度的 一步。
土壤动物的破碎化
破碎化为微生物的移殖创造了新的表面，并增加了微生物 可获得的凋落物量的比例。
化学改变
第二节 生物分解者及其作用
一、微生物
微生物中细菌和真菌是主要的分解者。在细菌体内和真菌菌 丝体内具有各种完成多种特殊的化学反应所必须的酶系统。

空间格局
大多数分解作用发生在凋落物输入集中土壤表面附近。 分解速率在不同的尺度上存在空间异质性。
第三节 控制分解作用的因子
分解作用受三种类型的因子控制：物理环境、分解者可获得 的底物数量与品质，以及微生物群落的特征。 物理环境 温度 温度通过促进微生物的活动直接地影响分解作用，通过改变 土壤湿度和输入到土壤的有机物的数量和质量间接地影响分 解作用。
动物类群




陆地分解者中的动物主要是食碎屑的无脊椎动物。按机体 大小可分为小型、中型和大型动物。 小型土壤动物:一般体宽在100μ m以下，包括线虫、轮虫、 螨。不能碎裂枯枝落叶，属粘附类型。 中型土壤动物：一般体宽100μ m——2mm ，包括蝉尾目昆 虫、原尾虫、螨类、线蚓类、双翅目幼虫和一些小型鞘翅 目昆虫，主要作用是调节微生物种群的大小和对大型动物 粪便进行处理和加工； 大型和巨型土壤动物：主要包括各种取食枯枝落叶的节肢 动物，如千足类、等足类、端足类的蜗牛、蚯蚓等，是碎 裂植物残叶和翻动土壤的主力。对分解和土壤结构有明显 影响。
微生物生活在各种各样的生态系统中，土壤是微生物适宜生 长和繁殖的基地。土壤微生物主要聚焦在表土层中，它们多 以微菌落的形式分布在土壤颗粒和有机质表面及植物根际。

真菌
陆地上对死亡植物进行最初分解的生物主要是真菌，它们 与细菌一起占作品展分解者生物量和呼吸作用的80%~ 90%。

细菌
细菌个体较小，但比表面大，使得它们能够在底物丰富的 地方迅速吸收可溶性底物，并快速生长和分裂。

土壤干扰
土壤干扰通过促进通气和向微生物的进攻暴露新的表面而 增加分解作用。


底物的质量和数量
凋落物 底物的碳性质可能是对分解作用主要的化学控制。 有机物的五个相互联系的化学特性决定着底物的性质： 分子的大小 、化学键的类型、结构的规则性、毒性和营养浓 度。 地下部分资源的可利用性是对凋落物质量的主要生态控制。
目前已定种的微生物只有大约10万种，远较动植物为少，但一般认为 目前为人类所发现的微生物还不到自然界中微生物总数的1%
第二节 分解作用的时间和空间异质性

时间格局
对分解作用占优势的控制随时间发生变化。 凋落物分解时，它的质量随时间近似地呈指数下降。 在季节性变化的环境中，微生物呼吸常常比植物生长发生 的时期更长，而且达到高峰的季节比植物生长更晚。
二、几丁质
节肢动物体壁的主要成分是几丁质。
三、腐殖质
土壤内死的有机质，包括大量的植物枯枝落叶和残体、 动物尸体等，经各种微生物的活动，不断地进行着分解作 用，所留下的最后残余称为腐殖质。

土壤动物
土壤动物通过使凋落物破碎和转移，取食细菌和真菌种群并 改变土壤结构而影响分解作用。土壤动物在其生命活动过程 中，对土壤有机物质进行强烈的破碎和分解，将其转化为易 于植物利用或易矿化的化合物，并能释出许多活性钙、镁、 钾、钠和磷酸盐类，对土壤理化性质产生显著影响。 主要属无脊椎动物，包括环节动物、节肢动物、软体动物、 线形动物和原生动物等。根据个体大小、栖居时间和生活方 式可分为若干类型，在土壤中分布极不均匀。土壤动物积极 参与物质生物小循环。某些环节动物对土壤腐殖质的形成、 养分的富集、土壤结构的形成、土壤发育及通气透水性能等 均有较好作用。
纬度的变化呈现地带性的变化规律。低纬度热带地区起作 用的主要是大型土壤动物，其分解作用明显高于温带和寒 带；高纬度寒温带和冻原地区多为中、小型动物，它们对 物质分解起的作用很小。
2、营养物 一般说，动物性有机物质和微生物有机物质的营养元素比 植物性资源高。植物性资源含量依次是种子、落叶树的叶、 针叶树的叶，最低为木质组织。分解速率大致也按这个顺 序而降低。 生态系统中的分解速率与碳氮比之间存在着直接的相关性， 碳氮比经常决定生物降解的程度和速率。
第九章 陆地生态系统的分解作用
第一节 资源分解作用及其意义

将动植物的残株、尸体等复杂的有机物分解为简单有机物的逐 步降解过程，称为分解作用。 C6H12O6+6O2 酶 6CO2+6H20+能量 分解时，无机的营养元素从有机物中释放出来，称为矿化。 资源分解发挥的主要作用有： 1、通过死亡物质的分解，使营养物质再循环，给生产者提供 营养物质； 2、维持大气中CO2浓度； 3、稳定和提高土壤有机质的含量，为碎屑食物链经后各级生 物提供食物； 4、改善土壤物理性状，改造地球表面惰性物质。


水分 在潮湿的土壤中碳积累最快，这是因为高的土壤湿度对分解 作用的限制比对NPP的限制更大，而低的土壤湿度对分解作 用的限制比对NPP的限制要小。

土壤特性
在所有其他条件都相同的情况下，由于许多因素的相对作 用，分解作用在中性土壤中比在酸性土壤中进行得更快。 黏土矿物减小土壤有机质的分解作用速率，因此增加土壤 有机质的含量。
微生物在生态学中的应用

土壤微生物是恢复环境的最先锋者，它们使得生 态系统的缓冲能力显著增强。从生态因素看，植 被与土壤微生物功能群的关系极为密切。

1）微生物在污染环境和环境保护中的作用

2）微生物生态研究方法的探讨 3）生态环境、种群分布规律

1、温度高、湿度大的地带，有机质分解速率高，低 温干燥地带，分解速率低。分解速度随纬度增高 而降低（热带雨林—温带森林—寒冷的冻原）； 2、分解生物的相对作用：无脊动物在地球上的分布随

土壤有机质
1、SOM的年龄和最初的质量都影响它的分解作用速率。 2、不同地点营养可利用性的差异，主要是通过它们对凋 落物和SOM的碳品质的影响事改变SOM的分解作用，而不 是通过营养对SOM分解作用直接的影响。 3、根际中的分解作用比根际外土壤中的分解作用更快，尽 管其中的原因我们还了解得很少。

微生物的群落组成和酶的性能
土壤酶活性依赖于微生物的群落组成和土壤基质的性质。

土壤有机质的长期贮藏
在有利于分解的气候中，腐殖质是土壤碳的主要长期贮备 库。 在寒冷和湿润的环境中被环境所保护的有机物会积累。



土壤作为多种生物的栖息地，支撑着各种植物的生长，担负 着物质循环，其质量直接决定整个环境的质量，因而在生态 系统中具有重要作用。 而土壤微生物作为生态系统中分解者亚系统的主要组成部分， 通过其自身新陈代谢在有机质的矿化、腐殖质的形成和分解、 植物营养的转化等诸多过程中起着不可替代的作用，推动着 生态系统的能量流动和物质循环。 微生物在土壤中的分布反映了土壤、植物和气候等综合因素 的影响和作用，是多维生态因子综合作用的结果。
分解速率决定于氮的供应，如有外源性氮的供应，分解速 率能够加快。
3、调节剂
资源中有的化学成分影响分解者的生理和行为。植物的保 护性适应能抵制食草动物取食的行为。如单宁就是分解过 程中特别重要的调节剂。
第四节 难降解资源的分解
一、纤维素
纤维素是世界上最丰富的天然有机物，是自然生态系统中 植物细胞壁的主要成分，占植物界碳含量的50%以上。