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科研進(jìn)展
昆明植物所在農(nóng)林土壤中微塑料的碳激發(fā)效應(yīng)研究中取得新進(jìn)展 文章來(lái)源:資源室 | 發(fā)布時(shí)間:2024-09-19 | 作者:桂恒 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 陸地生態(tài)系統(tǒng)中微塑料污染問題得到廣泛關(guān)注。覆膜種植、大氣沉降等導(dǎo)致農(nóng)林土壤中微塑料殘留不斷累積。碳的激發(fā)效應(yīng)?是指在外源碳輸入后,土壤有機(jī)碳的礦化速率會(huì)發(fā)生短期內(nèi)的強(qiáng)烈變化,從而會(huì)影響整體土壤生態(tài)系統(tǒng)中的碳儲(chǔ)存。微塑料的分子結(jié)構(gòu)中含有大量碳,可被微生物吸收。然而,微塑料引起的激發(fā)效應(yīng)的程度和方向尚不清楚,為此,中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所山地中心研究人員與南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)者合作,揭示了不同類型的微塑料(傳統(tǒng)聚乙烯(PE)和可生物降解塑料(PHBV))對(duì)土壤碳循環(huán)及其潛在的微生物機(jī)制。 研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過60天的培養(yǎng)后,受PHBV污染的土壤中的累積二氧化碳排放量比PE污染土壤高出42-53%。并且兩種塑料污染的農(nóng)田土壤,添加葡萄糖都會(huì)增加土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)的分解并誘導(dǎo)正向的激發(fā)效應(yīng),結(jié)果導(dǎo)致土壤凈碳平衡為負(fù)值。同時(shí),與PE污染的土壤相比,K策略在PHBV污染的土壤中占主導(dǎo)地位,誘導(dǎo)出更高的正向激發(fā)效應(yīng)。研究也發(fā)現(xiàn),PHBV土壤中更強(qiáng)的激發(fā)效應(yīng)源于土壤真菌和細(xì)菌之間的協(xié)同分解和代謝?PHBV?中更多的難降解的C。此外,相對(duì)較高的熱呼吸比、較低的底物利用效率、較大的酶活性也表明,受PHBV污染的土壤能夠釋放更多的能量,促進(jìn)微生物分解和代謝SOM。本研究表明微塑料(尤其是可生物降解的微塑料)能夠通過促進(jìn)土壤中SOM的分解對(duì)農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)中碳封存以及區(qū)域的碳平衡產(chǎn)生重大的負(fù)面影響。 目前,該研究成果以Microplastic contamination accelerates soil carbon loss through positive priming為題在國(guó)際環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域期刊Science of the Total Environment上發(fā)表。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)周杰副教授和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院馮文豪博士研究生為共同第一作者,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)周杰副教授和中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所桂恒副研究員為共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。 文章主要發(fā)現(xiàn)概念圖 |
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