资源质量
待分解资源在分解者生物的作用下进行分解,因此资源的物理和化学性质影响着分解的速率。资源的物理性质包括表面特性和机械结构,资源的化学性质则随其化学组成而不同。图5-25可大致地表示植物死有机物质中各种化学成分的分解速率的相对关系:单糖分解很快,一年后失重达99%,半纤维素其次,一年失重达90%,然后依次为纤维素、木质素、酚。大多数营腐养生活的微生物都能分解单糖、淀粉和半纤维素,但纤维素和木质素则较难分解。纤维素是葡萄糖的聚合物,对酶解的抗性因晶体状结构而大为增加,其分解包括打开网格结构和解聚,需几种酶的复合作用,它们在动物和微生物中分布不广。木质素是一复杂而多变的聚合体,其构造尚未完全清楚,其抗解聚能力不仅由于有酚环,而且还由于它的疏水性。
因为腐养微生物的分解活动,尤其是合成其自身生物量需要有营养物的供应,所以营养物的浓度常成为分解过程的限制因素。分解者微生物身体组织中含N量高,其C∶N约为10∶1,即微生物生物量每增加11克就需要有1克N的供应量。但大多数待分解的植物组织其含N量比此值低得多,C∶N为40~80∶1。因此,N的供应量就经常成为限制因素,分解速率在很大程度上取决于N的供应。
待分解资源的C∶N比,常可作为生物降解性能的测度指标。最适C∶N比大约是25~30∶1,此值高于微生物组织的C∶N比(10∶1),这是因为微生物在进行合成时同时要进行呼吸作用,使C消耗量增加。如果C∶N比大于这个最适值,C被呼吸消耗和从有机物丢失,全部的N都转为微生物的蛋白质中。C∶N比也随时间而逐渐降低,直到接近于25∶1的最适值。相反,如果C∶N比小于25∶1,这意味着N的过多,多余的N将以氨的形式而散出。因此,有机物质的C∶N比与分解速率之间有一明显的相关;当然其他营养成分的缺少也会影响分解速率。农业实践中早已高度评价了C∶N比的重要意义。
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