对于初始条件为非林地(如森林被火灾烧掉后)的状况，x=0(当t=0时)，那么计算分解速率的方程遵守：

　　调查指出，整体的分解速率随着植物组成特性与地理环境特点的不同而发生变化。赫伯金于1966年曾经比较过各种不同地理环境条件下植物叶子的分解速率。在湿润的半落叶林、湿润的常绿林、热带雨林等，叶子完全分解通常只需0.1～0.6年；而在温带落叶林中大约需要小于或等于1年的时间才能将叶子完全分解；在亚热带森林中约需1.6年；在美国的针叶林需要3～5年；加里福尼亚的高山橡树林和松林，分别为28年至60年不等。

　　即使在相同的地理环境条件下，不同种类的枯枝落叶的分解速率也不相同。那么，影响生物物质分解的因子是什么呢？可以归结为如下3种状况：

　　1.枯枝落叶的化学成分

　　分解速率很明显地受到水溶性物质的数量、可淋洗物质的数量、含氮量、以及新鲜枯枝落叶的多酚含量等成分的影响。

　　对于水溶性物质与可淋洗性物质而言，它们在分解的初始阶段具有最大的作用。

　　对于含氮量的多少而言，由于在分解时，碳被当作分解时的能源，而氮作为一种主要成分被同化进细胞的蛋白质中，这样在原始叶子中的高含氮量，常常对分解速率起着促进的作用。

　　2.地理环境条件

　　温度与水分状况，是控制自然条件下有机物质分解速率的重要因素。而土壤通气性及土壤结构，也可通过间接作用影响分解速率。

　　3.土壤呼吸

　　土壤呼吸作用，代表着土壤全部代谢功能的总和，其最终产物为CO2的放出。在其中也包括着3个生物过程：微生物呼吸、根的呼吸及动物区系的呼吸。此外，还包括一个非生物过程即化学氧化作用。

　　输入到系统中的枯枝落叶数量，也可从代谢测量的角度进行估计。此时，可以应用土壤中的ATP作为估算土壤呼吸的指标。统计分析指出，土壤中ATP浓度的对数值与土壤呼吸的相对速率呈线性关系。由此所拟合的经验方程，可写成如下形式：

　　logR=log(0.41) 1.06logx (10.30)

　　式中R为呼吸作用速率，其单位是30克土壤每小时所消耗的氧的数量(单位μl)；x为土壤ATP的浓度(每克土壤中的ng)通过适当变换，得到R=0.39x，这通常是在土壤水分条件比较好的状况下所得到的统计关系。

　　在土壤水分条件不佳的情况下，对数方程为：

　　logR=log1.22 0.54logx (10.31)

　　土壤ATP浓度的测定是利用萤光素—萤光毒酶系统，并且借助于液体闪烁计数器完成的。土壤呼吸速率可使用Gilson微型呼吸器进行测定。实验还指出，所拟合的统计方程，当地理环境条件如温度、水分、土壤肥力等状况发生变化时，均要受到不同程度的影响，并进行适当的订正。

　　与此同时，我们还可借助于土壤水分和温度的数值，对土壤呼吸速率进行预测：

　　此式是针对短草牧场的呼吸作用而拟定的。其中，R为土壤呼吸速率(gCO2/m2·天)；α为土壤水分的“效应系数”，可取值为0.00468；β为土壤水分效应的指数，可取值为2.176；k为常数，取值0.002368；τ为对土壤微生物活动影响最大时的温度值，取值37℃，T为土壤温度(℃)；w为土壤水分状况。这个式子给我们一个启示，即可以通过间接的计算方法获得土壤呼吸作用的数据，而后用它去估算枯枝落叶的分解状况。表10-11提供了有关生态系统的土壤呼吸速率测定。。
　　本文标题：生物过程(4)
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