生态所土壤修复与保育团队在微塑料影响土壤细菌群落构建机制方面取得新进展
近日,我院生态环境保护研究所土壤修复与保育团队在Journal of Hazardous Materials (TOP 1区,IF2024=12.2)上发表了题为“The bridging role of soil organic carbon in regulating bacterial community by microplastic pollution: Evidence from different microplastic additions”的研究论文。该论文探究了三种微塑料(PE、PS和PVC)对土壤有机碳及其组分、碳氮磷循环功能酶及细菌群落及其代谢途径的复杂影响,并揭示了有机碳在调控细菌群落变化中的关键作用。
微塑料污染已成为全球性环境问题,其对陆地生态系统的潜在威胁备受关注。农业土壤因农膜覆盖、堆肥施用、农业灌溉等途径成为微塑料的重要“汇”。然而,不同类型微塑料对土壤生态的差异化影响尚不明确。本研究通过室内培养实验联合转录组学及酶学方法,系统评估三种微塑料对土壤细菌群落的影响及有机碳的介导效应。结果发现,微塑料添加显著提高了土壤有机碳及其活性组分;PS微塑料导致NAG和LAP酶活性显著增加,而PVC微塑料则显著降低β-GC酶活性;微塑料处理增加了Chloroflexi的相对丰度,但降低了Proteobacteria的相对丰度。功能预测分析表明,微塑料处理富集了参与碳水化合物和氨基酸代谢的基因,同时减少了与信号转导和细胞运动相关的基因的丰度。本研究首次揭示了微塑料可通过调控土壤有机碳及其活性组分影响细菌群落多样性和组成,进而影响土壤酶的释放。这一发现不仅加深了微塑料对土壤生态系统影响机制的理解,还为今后的研究提供了新思路。
我院生态环境保护研究所博士后王峻和我院与上海海洋大学联合培养的硕士生朱正意为论文共同第一作者,秦秦副研究员和薛永研究员为通讯作者。本研究得到上海市农业科技创新项目、上海市“超级博士后”激励计划和上海市农业科学院卓越团队项目等资助。
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