微塑料调控土壤碳储存机制获揭示

在国家重点研发计划等项目资助下，中国科学院华南植物园研究员简曙光团队研究揭示了微塑料通过丛枝菌根真菌和球囊霉素调控土壤碳储存的机制。相关成果近日发表于《危险材料杂志》（Journal of Hazardous Materials）。

微塑料，指粒径≤5mm的固体塑料颗粒，因其对生态系统和人类健康存在潜在毒性，引发全球广泛关注。此前，基于对西沙群岛不同植被类型土壤微塑料分布特征的调查，研究团队发现珊瑚岛灌木土壤和乔木土壤中存在大量微塑料，其来源与海漂和人为活动密切相关。

微塑料通过丛枝菌根真菌与微生物过程调控土壤碳固存机制。研究团队供图

作为碳基材料，微塑料及其降解产物会直接影响土壤碳循环。微生物及其相关副产物在调控土壤有机碳方面发挥着关键作用，然而，微塑料影响微生物并调节土壤有机碳的具体机制尚不明确。

为探究这一问题，研究团队通过盆栽实验，系统评估了传统微塑料与生物可降解微塑料这两类微塑料，对珊瑚常见植物草海桐生长环境中的土壤微生物残体碳（MNC）、球囊霉素相关土壤蛋白（GRSP），以及丛枝菌根真菌和细菌群落的影响，进而揭示微塑料调控土壤有机碳的微生物机制。

实验结果显示，微塑料促进了土壤有机碳（SOC）的积累，其中生物可降解微塑料的影响更为显著。微塑料改变了细菌和丛枝菌根真菌群落的结构，增强了它们共生网络的稳定性。同时，凸显了Proteobacteria、Glomus和Paraglomus等核心类群在调节MNC和GRSP动态中的关键作用。在微塑料暴露环境下，GRSP在SOC固定过程中发挥主导作用。

该研究从机制层面阐明了微塑料污染重塑地下碳过程的方式，为改进全球变化模型和优化土壤管理提供了重要科学依据。研究还发现生物可降解微塑料抑制了草海桐的生长，这提示在推动可降解塑料替代传统塑料的过程中，应充分评估其对岛屿植物生长及植被生态功能的潜在风险。