土壤生物区系调节微塑料对植物群落生物量和多样性的影响

IF 5 1区环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION

Journal of Applied Ecology Pub Date : 2024-09-06 DOI:10.1111/1365-2664.14777

Yanmei Fu, Ayub M. O. Oduor, Ming Jiang, Yanjie Liu

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摘要

有人建议使用可生物降解塑料作为替代品，以缓解传统不可生物降解塑料造成的污染问题。然而，这两种微塑料对植物群落生产力和多样性的相对影响尚不清楚。此外，目前还不清楚土壤中的生物群落是否能对生物可降解塑料和不可降解塑料对植物群落的影响起到不同的中介作用。在这项研究中，我们调查了可生物降解和不可生物降解的微塑料对植物群落生物量生产和多样性的影响，以及土壤中的生物群是否会介导这些影响。我们采用了完全交叉因子设计，在有或没有 10 种微塑料的情况下，以及在活土与消毒土中种植了 6 个植物群落。我们假设(1) 与不可降解的微塑料相比，可生物降解的微塑料对植物群落生物量的产生和多样性的负面影响较小。(2）土壤生物区系对可生物降解和不可生物降解微塑料对植物群落生物量的产生和多样性的影响具有不同的介导作用。包括所有 10 种微塑料在内的统计分析得出了两个主要发现。首先，活土壤可改善可生物降解微塑料对群落嫩枝生物量的负面影响。其次，微塑料的存在（而非可生物降解性）显著降低了群落多样性。对单个微塑料的单独分析表明，这些模式是由特定微塑料驱动的。可生物降解的微塑料聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是群落嫩枝生物量模式的主要驱动因素。相比之下，可生物降解的微塑料聚己内酯（PCL）以及不可生物降解的微塑料乙烯-醋酸乙烯（EVA）和聚氯乙烯（PVC）是群落多样性模式的主要驱动因素。进一步的分析表明，在全球模型中排除了 PBS，但包括了其他九种微塑料，可生物降解和不可生物降解微塑料在活体土壤与灭菌土壤中的群落芽生物量和多样性方面没有显著差异。综述与应用。我们的研究结果表明，可生物降解的微塑料通常被认为是环保的，但对植物群落的生长和多样性的危害并不一定小于不可生物降解的微塑料。一些单个的生物可降解微塑料，如 PBS，仍然会对植物群落结构和生产力造成重大生态风险。不过，研究结果也表明，土壤中的生物群可减轻某些生物可降解微塑料的负面影响。

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Soil biota modulate the effects of microplastics on biomass and diversity of plant communities

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Journal of Applied Ecology 环境科学-生态学

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期刊介绍： Journal of Applied Ecology publishes novel, high-impact papers on the interface between ecological science and the management of biological resources.The editors encourage contributions that use applied ecological problems to test and develop basic theory, although there must be clear potential for impact on the management of the environment.