近日，中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所鄉(xiāng)村振興科技創(chuàng)新團隊與國內(nèi)高校合作，系統(tǒng)分析了土壤胞外酶活性對生物和非生物降解微塑料的響應特征及其影響因素。相關(guān)研究成果發(fā)表在《環(huán)境科學與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）上。
土壤胞外酶是反映土壤質(zhì)量的一種關(guān)鍵指標，它主要由微生物和植物根系分泌，調(diào)控著碳水化合物水解、氮轉(zhuǎn)化、磷獲取和氧化分解等生物地球化學過程。土壤胞外酶主要分為碳獲取酶、氮獲取酶、磷獲取酶、氧化酶，這些酶通過催化不同的生物地球化學反應，共同維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)與功能穩(wěn)定。
微塑料已廣泛存在于土壤、大氣等多種環(huán)境介質(zhì)中，通過直接和間接機制影響土壤結(jié)構(gòu)、團聚體穩(wěn)定性、肥力和pH等關(guān)鍵屬性，進而改變土壤微生物的微環(huán)境及其生化過程，最終影響土壤胞外酶活性。盡管已有研究關(guān)注微塑料物理特性對土壤胞外酶活性的影響，但針對可生物降解與不可生物降解微塑料的差異化效應研究仍較缺乏。
該研究的目的在于通過整合全球已有的研究數(shù)據(jù)，量化生物降解微塑料和非生物降解微塑料對土壤胞外酶活性的影響，揭示關(guān)鍵調(diào)控因素，為微塑料的生態(tài)風險評估和可持續(xù)管理提供依據(jù)。
該研究利用72篇已發(fā)表文章的453組試驗數(shù)據(jù)，綜合分析了微塑料對土壤胞外酶的影響。總體結(jié)論是，微塑料增加了土壤氮獲取酶、磷獲取酶和氧化酶活性，而抑制了碳獲取酶活性。而可生物降解微塑料的促進效應強于非生物降解微塑料。
此外，微塑料顆粒大小是影響土壤碳、氮獲取酶活性的主要因素。土壤初始有機碳含量和試驗持續(xù)時間分別是影響土壤磷獲取酶和氧化酶活性的主要因素。
研究結(jié)果為深入理解微塑料對土壤功能造成的生態(tài)風險提供了科學依據(jù)，也為制定陸地生態(tài)系統(tǒng)的污染防控與土壤可持續(xù)管理策略提供了理論支撐。
鄭州大學農(nóng)學院青年教師李彤為論文第一作者，中棉所研究員馬雄風和西北農(nóng)林科技大學在讀博士李國瑞為共同通訊作者。該研究得到了中國博士后科學基金、河南省農(nóng)業(yè)良種聯(lián)合攻關(guān)等項目的資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.est.4c12099
本文鏈接：微塑料深度影響土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)與功能穩(wěn)定http://www.sq15.cn/show-11-24278-0.html
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