昆明植物所在农林土壤中微塑料的碳激发效应研究中取得新进展

　　 　

陆地生态系统中微塑料污染问题得到广泛关注。覆膜种植、大气沉降等导致农林土壤中微塑料残留不断累积。碳的激发效应?是指在外源碳输入后，土壤有机碳的矿化速率会发生短期内的强烈变化，从而会影响整体土壤生态系统中的碳储存。微塑料的分子结构中含有大量碳，可被微生物吸收。然而，微塑料引起的激发效应的程度和方向尚不清楚，为此，中国科学院昆明植物研究所山地中心研究人员与南京农业大学、中国农业科学院学者合作，揭示了不同类型的微塑料（传统聚乙烯（PE）和可生物降解塑料（PHBV））对土壤碳循环及其潜在的微生物机制。

研究发现，经过60天的培养后，受PHBV污染的土壤中的累积二氧化碳排放量比PE污染土壤高出42-53%。并且两种塑料污染的农田土壤，添加葡萄糖都会增加土壤有机质（SOM）的分解并诱导正向的激发效应，结果导致土壤净碳平衡为负值。同时，与PE污染的土壤相比，K策略在PHBV污染的土壤中占主导地位，诱导出更高的正向激发效应。研究也发现，PHBV土壤中更强的激发效应源于土壤真菌和细菌之间的协同分解和代谢?PHBV?中更多的难降解的C。此外，相对较高的热呼吸比、较低的底物利用效率、较大的酶活性也表明，受PHBV污染的土壤能够释放更多的能量，促进微生物分解和代谢SOM。本研究表明微塑料（尤其是可生物降解的微塑料）能够通过促进土壤中SOM的分解对农林生态系统中碳封存以及区域的碳平衡产生重大的负面影响。

目前，该研究成果以Microplastic contamination accelerates soil carbon loss through positive priming为题在国际环境科学领域期刊Science of the Total Environment上发表。南京农业大学周杰副教授和中国农业科学院冯文豪博士研究生为共同第一作者，南京农业大学周杰副教授和中国科学院昆明植物研究所桂恒副研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。

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