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【科研进展】研究揭示淡水环境中藻类和细菌群落对纳塑料胁迫的响应

来源:广东省科学院 时间:2023-03-17

  近日,广东省科学院生态环境与土壤研究所(以下简称省科学院土壤环境所)流域水循环与污染控制团队研究发现,在沉水植物占优势的淡水生态系统中,细菌比藻类群落更容易受到纳塑料的影响。

  该研究选用三种常见沉水植物苦草(Vallisneria natans)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)和穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)开展中宇宙实验,发现三种沉水植物叶片表面均有大量的纳塑料富集,其中苦草占优势水环境中纳塑料的沉降通量最大;进一步分析水体(浮游态)及植物表面附着(附着态)的藻类和细菌群落结构发现,与藻类相比,细菌的群落结构和多样性更容易受到纳塑料的影响,尤其是苦草占优势的淡水系统中;此外,构建藻-菌生态网络分析显示,纳塑料减少了浮游态藻-菌群落间的相互作用强度,但却增加了附着态藻-菌群落间的网络关联强度。

(a)三种沉水植物表面纳塑料的SEM图;(b)实验前后水体纳塑料的浓度变化;(c)浮游态藻类和细菌的群落多样性(左)及网络关系(右);(d)附着态藻类和细菌的群落多样性(左)及网络关系(右)

  以上研究结果表明,在沉水植物占优势的淡水生态系统中,细菌群落对纳塑料的响应更为敏感。研究人员推测纳塑料首先与淡水系统中的细菌群落发生作用,从而作为保护屏障来减少纳塑料对藻类群落的不利影响。然而,有关淡水生境中藻类和细菌在群落尺度上的相互作用机制,还有待进一步研究。

  相关成果近期发表于环境领域权威期刊Water Research。论文第一作者为省科学院土壤环境所郝贝贝副研究员,通讯作者为贺斌研究员。该研究获得国家自然科学基金项目、广东省重点研发计划、广东省科技计划项目等项目的支持。

  原文链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.119717

(省科学院土壤环境所/供稿)

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