城市环境所在微塑料影响土壤微生物群落结构等的研究中获进展

微塑料污染已在世界范围内成为日益普遍的问题，但其对土壤环境的影响有待探究。近日，中国科学院城市环境研究所研究员姚槐应团队利用磷脂脂肪酸（PLFA）技术、实时荧光PCR方法、细菌16S rRNA和真菌ITS高通量测序技术以及温室气体监测气相色谱（GC）法，研究了微塑料污染对菜地土壤微生物群落结构和土壤温室气体二氧化碳（CO2）、氧化亚氮（N2O）排放的影响，为土壤微塑料污染下微生物群落结构改变及碳氮元素循环提供了直接证据。

科研人员利用低密度聚乙烯微塑料进行了土壤微观培养试验，研究了微塑料污染对土壤养分循环和土壤微生物群落结构的影响。研究表明，微塑料的添加显著促进了土壤CO2的排放，但对土壤N2O的释放没有明显促进作用。土壤pH值、可溶性有机碳、铵态氮、总磷脂脂肪酸（PLFA）含量、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌、饱和与单不饱和PLFA比值显著增加。此外，随着微塑料添加量的增加，硝态氮和真菌与细菌、总异支链脂肪酸与总前异支链脂肪酸以及环丙基与前体PLFA的比值显著降低。微塑料的加入降低了氨氧化细菌和亚硝酸盐还原酶（nirS）的基因丰度，但对氨氧化古菌、亚硝酸盐还原酶（nirK）和一氧化二氮还原酶功能基因丰度影响不大。微塑料添加处理细菌16S rRNA和真菌ITS测序结果主成份分析表明，细菌和真菌群落形成明显的聚类；添加微塑料处理中部分耐降解微生物的平均丰度显著高于对照处理。研究结果说明，微塑料对菜地土壤微生物群落存在明显影响，并可能影响全球碳氮循环。

相关研究成果以Microplastic addition alters the microbial community structure and stimulates soil carbon dioxide emissions in vegetable-growing soil为题，发表在Environmental Toxicology and Chemistry上，城市环境所博士研究生高波为论文第一作者，姚槐应为论文通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金等的资助。

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微塑料改变微生物群落，并影响二氧化碳排放