第七届青年地学论坛

塑料污染已成为一个全球性的环境问题，虽然各国政府采取了减排措施，但最新研究指出塑料垃圾的增长预计会超过减轻塑料污染所做的努力（de Souza Machado et.al，2017）。通常人们将直径小于5mm的塑料颗粒定义为微塑料。尽管微塑料对于海洋生物的影响已有诸多报道，但其对陆地基本生态系统服务和功能的潜在影响仍存在知识空白。由于微塑料污染的广泛存在，其难分解性及与陆地生物群落的各种相互作用，微塑料可能会对全球陆地生态系统构成威胁。植物作为陆地生态系统中重要的组成部分，在物质循环和能量流动中处于关键地位。现有研究已表明当微塑料积累到一定程度时，可能会导致土壤物理化学性质和微生物群落结构和功能等的改变（Rillig et.al，2019），这种变化会影响植物根性状、生长状态和营养摄取过程从而改变植物性能（Machado et.al，2018）。
目前研究大都集中于单一植物或者单一微塑料类型，但是微塑料对植物生长产生积极的或负面的影响是随着植物种类和塑料类型的变化而变化的，而微塑料如何影响植物群落组成和初级生产力目前尚未得到充分认知。因此，本研究通过温室实验，模拟了6个天然植物群落，分别添加5种可降解和5种不可降解微塑料（直径1μm）。同时，为了验证微塑料与土壤微生物的相互作用对植物群落生长的影响，我们将土壤基质进行了灭菌和非灭菌处理。结果表明，与不添加微塑料相比，添加微塑料虽然会降低植物群落地上生物量，但是二者之间并不存在显著差异（χ²=0.299，p=0.585）。可降解微塑料和不可降解微塑料对植物群落地上生物量的影响与土壤灭菌处理存在显著的交互作用（χ²=9.030，p<0.01）。与不可降解微塑料相比，添加可降解微塑料，会对植物群落地上生物量带来更强烈的负面影响，但是这种影响在非灭菌土中相对较弱，表明土壤微生物的存在可能会缓解可降解微塑料对本地植物群落生长的负面影响。通过多重比较，我们进一步发现在10种微塑料中只有聚ε-已内酯（PCL）和聚丁二酸丁二醇酯（PBS）两种可降解微塑料对植物群落地上生物量和群落均匀度起到了显著的负影响，说明大多数微塑料对于植物群落生长也许并不构成威胁。在未来的研究中，应当深入挖掘微生物在可降解和不可降解微塑料对植物群落结构和生产力影响中的调控作用。

 

微塑料，植物群落，地上生物量，土壤微生物