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为探究 CPOM 的 C/N 比是否反映在分解者产生的 FPOM 中，研究人员开展相关实验，发现二者存在关联，对理解生态系统有重要意义。
在溪流生态系统中，落叶分解（Leaf litter decomposition，LLD）是一项至关重要的生态系统功能。大量来自河岸生态系统的有机物质，主要以落叶的形式进入溪流。这些落叶作为粗颗粒有机物（Coarse Particulate Organic Matter，CPOM，粒径大于 1 毫米），其营养质量参差不齐，碳氮比（Carbon-to-Nitrogen ratio，C/N）和脂肪酸组成存在差异 。
当新鲜的 CPOM 进入溪流后，会被水生微生物群落定殖，这个过程被称为 “预处理（conditioning）”。预处理能够降低 CPOM 的 C/N 比，提高其营养质量，同时微生物还会合成特定的脂肪酸，帮助水生生物满足营养需求。之后，无脊椎动物分解者会将 CPOM 分解为细颗粒有机物（Fine Particulate Organic Matter，FPOM，粒径小于 1 毫米），FPOM 有两种形式，一种是分解者进食时产生的小叶片碎片，另一种是粪便颗粒。FPOM 不仅是滤食性动物的重要资源，也是微生物的食物来源和栖息场所。
然而，以往关于 LLD 的研究大多聚焦于 CPOM 的分解，对分解者产生的 FPOM 及其相关微生物群落关注较少。而且，CPOM 的质量差异对分解者产生的 FPOM 相关微生物活动的影响也尚未明确。在这样的背景下，为了深入探究 CPOM 的 C/N 比是否反映在分解者产生的 FPOM 中，以及这些组成差异如何影响 FPOM 相关微生物群落的活动，来自奥地利维也纳大学等机构的研究人员开展了一项研究，相关成果发表在《Microbial Ecology》上。
研究人员采用的主要技术方法有：首先，收集不同树种的落叶，将其制作成叶盘并分别进行缺氧和有氧预处理；然后，选取大小相似的毛翅目昆虫（Sericostoma sp.）幼虫作为分解者，在室内微宇宙环境中进行为期 25 天的喂养实验；实验过程中，收集分解者产生的 FPOM，包括粪便颗粒和切碎的叶片；接着，利用元素分析仪测量 FPOM 的碳、氮浓度，通过气相色谱分析脂肪酸组成；最后，使用微氧传感器测量微生物呼吸（Microbial Respiration，MR），采用特定方法测定细菌蛋白质合成（Bacterial Protein Production，BPP） ，并进行一系列数据统计分析。
研究结果如下：
- 元素组成变化：研究人员原本假设缺氧和有氧预处理的叶片以及分解者产生的两种 FPOM（切碎叶片和粪便颗粒）的 C/N 比会存在差异，但实际发现缺氧和有氧预处理的叶片 C/N 比并无差异。不过，预处理确实降低了高质量 CPOM（如桤木）的 C/N 比，而低质量 CPOM（如榉树和枫树）的 C/N 比在预处理后反而升高。在喂养实验结束时，切碎的有氧和缺氧预处理的榉树叶片 C/N 比大约增加了两倍，超过了预处理前的水平。粪便颗粒的 C/N 比与预处理叶片相似，仅缺氧预处理的榉树粪便颗粒 C/N 比有所下降。
- 脂肪酸组成变化：主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）显示，切碎叶片和粪便颗粒的脂肪酸组成有明显差异。粪便颗粒中细菌脂肪酸（Bacterial Fatty Acids，BFA）的比例比切碎叶片高五倍，而切碎叶片中 ω-3 多不饱和脂肪酸（omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids，n-3 PUFA）的比例比粪便颗粒高六倍。同时，研究发现预处理方式对分解者产生的 FPOM 脂肪酸组成没有影响。
- 微生物活动变化：叶片种类和预处理方式对切碎叶片的微生物呼吸和细菌蛋白质合成有显著影响。一般来说，缺氧预处理叶片的 MR 较低，BPP 较高，但切碎的有氧预处理榉树叶片 BPP 比缺氧预处理的高约六倍。对于粪便颗粒，叶片种类、预处理方式和时间对 MR 都有影响。在实验初期，喂食有氧预处理叶片的分解者产生的 5 天粪便颗粒中，BPP 低于喂食缺氧预处理叶片的分解者产生的粪便颗粒，但在 15 天和 25 天的粪便颗粒中，这种差异不再明显，且微生物活动随时间下降。此外，粪便颗粒的微生物生长效率（Microbial Growth Efficiency，MGE）显著高于切碎叶片，并且叶片种类对 MGE 也有影响。
研究结论和讨论部分指出，CPOM 的性质，如 C/N 比，在一定程度上反映在分解者产生的 FPOM 中。预处理虽然影响了 CPOM 的 C/N 比，但未如预期般在不同预处理叶片间产生差异，也未在分解者肠道消化后产生明显变化。不过，切碎叶片和粪便颗粒在脂肪酸组成和 MGE 方面存在明显差异，这表明肠道消化影响了 FPOM 的组成和处理过程。
该研究强调了叶片预处理和分解者活动在塑造 FPOM 化学组成和相关微生物群落活动中的重要作用。研究还发现，粪便颗粒为微生物群落提供了良好的生存条件，是微生物的热点区域，可能在加速水生生态系统的养分循环中发挥关键作用。这一研究成果有助于深入理解碎屑动物与微生物之间的相互作用对生态系统功能的影响，揭示了有机物分解的复杂性以及环境和生物因素如何相互作用来塑造生态系统过程。同时，研究也呼吁利用宏基因组学或元转录组学等先进分子技术，进一步研究 FPOM 相关微生物群落的特征、结构及其对 FPOM 营养价值的影响，从而推动对淡水生态系统中 FPOM 动态的理解。
