研究背景
微塑料(MPs)作為一種新興環(huán)境污染物,其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響已引起全球廣泛關(guān)注。以往研究多聚焦于單一類型微塑料的環(huán)境行為與效應(yīng),然而自然環(huán)境中微塑料常以多種類型共存,其復(fù)合效應(yīng)尚未得到系統(tǒng)揭示。
研究方法
本研究通過微宇宙實(shí)驗(yàn),設(shè)置0、1、3、5四種微塑料多樣性水平,結(jié)合宏基因組測(cè)序技術(shù),探究微塑料多樣性對(duì)土壤理化性質(zhì)、微生物群落結(jié)構(gòu)及氮循環(huán)功能基因的影響。
主要發(fā)現(xiàn)
隨著微塑料多樣性升高,土壤pH值與有機(jī)碳含量顯著上升,而有效氮含量明顯下降。
細(xì)菌群落的香農(nóng)指數(shù)和辛普森指數(shù)均隨微塑料多樣性增加而顯著提高,顯示微生物多樣性響應(yīng)積極。
微塑料多樣性驅(qū)動(dòng)細(xì)菌生活史策略發(fā)生顯著轉(zhuǎn)變,以適應(yīng)變化后的環(huán)境條件。
氮循環(huán)相關(guān)功能基因豐度隨微塑料類型增多而上升,尤其以紅環(huán)菌科(Rhodocyclaceae)為代表的脫氮基因豐度增強(qiáng),導(dǎo)致土壤有效氮減少。
研究意義
本研究從微生物生態(tài)與功能基因角度,揭示了微塑料多樣性對(duì)土壤氮循環(huán)過程的潛在影響機(jī)制,為MP污染條件下的土壤健康評(píng)估與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。
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