碎屑

在生物学，碎屑（Detritus）是死亡生物、生物活动或有机物加工处理产生的有机物体。与已溶解的有机物质不同，碎屑通常包括死亡生物的尸体、尸体碎片，生物活动产生残留物、物质痕迹及粪便，有机物及植物产品加工后残留的不必要的部分、植物的落叶、残枝、果实碎片，及生物食用后的残留物。碎屑通常聚集一群微生物在一堆碎屑里定居并进行分解过程，即生物分解作用之再矿化。在陆地生态系统中，它以枯枝落叶和与土壤混合的其他有机物的形式存在，被称为“土壤有机物”。水域生态系统的碎屑是悬浮在水中并积聚在水体底部的有机物质。当该层底部为海床（Seabed），在该层沉积的碎屑被称为“海洋雪”。

马粪便和干草聚积在该地地面时，就成了可被生物分解的碎屑。在农业这些碎屑可利用成有机肥（Manure）。

理论

巨杉（Sequoiadendron giganteum）球果和树叶、糖松和白冷杉树叶以及其他枯枝落叶覆盖优胜美地国家公园（Yosemite National Park）马里波萨林地（Mariposa Grove）地面并构成小型的生态系统。

由于物理过程和分解者（包括食草动物、细菌和真菌）的分解作用，死亡植物或动物的尸体和残留物、动物组织产生的物质（例如动物蜕下的皮）和粪便，这些物质将逐渐解体无形。有机物分解的过程分几个阶段进行。以碎屑为食的生物们会迅速消耗吸收蛋白质、脂类和低分子量糖等物质，而其他化合物如复合碳水化合物分解的较慢。这些微生物借由分解作用降解有机物质，以获得它们生存和繁殖所需的资源和能量，在分解死亡植物和动物残留物的同时同化分解化合物以构建更多的生物量（即为成长自体）。当这些微生物死亡时会产生细小的有机颗粒，以微生物为食的生物摄食这些颗粒的话，就会聚积在消费者的肠道内，经过长时间的消化作用变成大颗粒的粪便，而在消化过程中死亡生物体的大部分物质都消失了，不再以任何形式可见及识别，而是以有机细颗粒刑式和即其作为营养的生物体的组合形成碎屑。

在陆地生态系统，碎屑沉积在地面上，其形态如落叶层下的腐殖土。在水生生态系统中，大部分碎屑悬浮在水中，并逐渐沉淀。各种不同类型的物质被水流聚集在一块，许多都沉淀在缓慢流动的区域。

碎屑是很多生物，特别是动物的营养来源，栖息在泥滩上的底栖生物主要是以这些物质来进食。不过其中排泄物是其他动物消化过程所产生的无用物质，无论具不具有何种能量值，作为营养来源往往是不平衡的，生物不适合将这些物质单独作为营养来源。然而，有许多微生物在这种充满残渣的环境下繁殖。这些微生物不仅能从这些颗粒中吸收营养，更能形塑身体，以便它们能从周围的区域获取它们缺乏的资源，并能够利用排泄物获取营养来源。碎屑中最重要的成分是复合碳水化合物，它们非常耐受且难以分解，利用碎屑繁殖的微生物会从环境中吸收碳，以及水中的氮和磷等物质合成自体细胞的成分。

碎屑循环（detritus cycle）发生在食碎屑动物（detritivore）、碎屑和在其在上面繁殖的微生物。这种循环发生在居住在泥滩的腹足纲（Gastropoda）食碎屑动物。当这些动物摄食在碎屑繁殖的微生物时，它们主要分解和吸收富含蛋白质的微生物，排出几乎没有分解、主要是复合碳水化合物的碎屑，所以这些动物不会去理会它们。刚开始这种粪便是不值得摄取营养的东西，然而在几天后因碎屑物质成分的变化，微生物又开始在上面繁殖，营养平衡获得改善，这些动物便又会去进食。受到多次吃碎屑从中摄食获取营养的微生物的过程，碎屑变薄、破碎，更容易被微生物利用，复杂的碳水化合物也随着时间的推移不断分解和消失，然后分解者如细菌和真菌进一步分解和回收食碎屑动物留下的碎屑。

碎屑循环在所谓的净化过程中发挥着重要作用，即河流携带的有机物质被分解消失，并且在海洋资源的繁殖和生长中起着极其重要的作用。在陆地生态系统中，作为通过碎屑链的死亡生物的物质分解的基本物质远多于被活体动物吃掉分解的必需物质。无论是在陆地或水域生态系统，碎屑所起的作用是不可或缺的一环。

水域生态系统

与陆地生态系统相比，水生生态系统中的自死亡生物的物质和排泄物通常通过水流运输；更细小的颗粒会输送至更远或悬浮得更久。在淡水中，来自植物的有机物质会在底部形成含有腐殖质的淤泥。这种物质称为未溶解的有机碳，可分解为溶解的有机碳，并可通过螯合作用与重金属离子结合。 它还可以分解成有色溶解有机物，例如单宁，一种特定形式的单宁酸。 在咸水体中，有机物质分解并形成海雪，缓慢沉降到海底。

陆地生态系统

碎屑存在于各种陆地生态系统中，包括森林、丛林和草原。在森林中，可根据生物量的多寡来衡量物质比，通常以树叶、树枝及其他凋落物和细菌产生的废物为主。这些物质提供植物幼苗的保护，以及各种节肢动物、爬行动物和两栖动物的避身处。 有些昆虫幼虫则以碎屑为食，而真菌和细菌在食草动物消耗了质量较大的有机物质元素后继续分解过程，而这些动物对碎屑的进食则物理上地分解有机物质。在分解的后期阶段，中温微生物分解剩余的碎屑，通过放热过程产生热量；这种热量的产生与跟堆肥温度升高现象有关。

相关条目

• 粗木屑 （Coarse woody debris）
• 有机物质（Organic material）
• 泥土食物网（Soil food web）

资料来源

• Bernard C. Patten (1975) Systems Analysis and Simulation in Ecology, Academic Press, 607 pages ISBN 0-12-547203-X
• C. Michael Hogan (2008) "Western fence lizard (Sceloporus occidentalis)", Globaltwitcher, ed. Nicklas Stromberg [1]
• David Author Grimaldi and Michael S. Author (2005) Engelevolution of the insects, Cambridge University Press ISBN 0-521-82149-5